Français
Menu

Qu'est-ce que Pertes de propagation ?

Fraction de la puissance optique perdue par diffusion et absorption lorsque la lumière parcourt un guide d'onde ou une fibre, exprimée en dB/cm ou dB/km. Dans les guides d'onde en silicium, la cause principale est la diffusion par la rugosité des flancs, avec des valeurs typiques d'environ 1 à 3 dB/cm, bien plus élevées que les quelque 0,2 dB/km d'une fibre.

Nom japonais: 伝搬損失

« Pertes de propagation » apparaît dans 4 questions d'entraînement réparties sur 1 thèmes, dont Photonique sur silicium.

Domaine: Photonique sur silicium

S'entraîner : questions sur Pertes de propagation

Quand la lumière parcourt 5 mm dans un guide d'onde en silicium dont les pertes de propagation sont de 2 dB/cm, quelle valeur est la plus proche de la proportion de puissance optique restant à la sortie ?

  1. AEnviron 79 %
  2. BEnviron 90 %
  3. CEnviron 50 %
Afficher la réponse et l'explication

Réponse : A. Environ 79 %

5 mm valent 0,5 cm, donc les pertes sont de 2 dB/cm × 0,5 cm = 1 dB. La relation entre les pertes L exprimées en dB et la transmission T est T = 10^(−L/10) : 10^(−0,1) ≈ 0,79, soit environ 79 % de la puissance restante. Il est utile de retenir que 3 dB correspondent à environ la moitié et 10 dB à un dixième. Environ 90 % correspond à des pertes de 0,5 dB, et environ 50 % à des pertes de 3 dB. Les dB permettent de traiter par addition les transmissions de chaque composant, qui se multiplient, ce qui facilite le cumul des pertes de plusieurs composants.

Laquelle des propositions suivantes est considérée comme l'une des principales causes des pertes de propagation (dB/cm) des guides d'onde en silicium ?

  1. ALa diffusion de la lumière par les fines rugosités des flancs créées par la gravure
  2. BL'absorption bande à bande, par laquelle les photons aux longueurs d'onde des télécommunications excitent les électrons du silicium de la bande de valence vers la bande de conduction
  3. CLa distorsion du signal due à une amplification excessive de la lumière dans l'oxyde qui entoure le guide
Afficher la réponse et l'explication

Réponse : A. La diffusion de la lumière par les fines rugosités des flancs créées par la gravure

Dans un guide en silicium, les rugosités de quelques nm formées sur les flancs par la lithographie et la gravure diffusent la lumière hors du guide. La différence d'indice entre le silicium et l'oxyde étant grande et le guide fin, l'intensité lumineuse au niveau des flancs est elle aussi importante, d'où une forte sensibilité à cette diffusion. Les pertes de propagation d'un guide en ruban typique, qui dépendent des conditions, sont d'environ 1 à 3 dB/cm (moins de 1 dB/cm avec un procédé à faibles pertes) ; on les réduit en passant à un guide en arête, en élargissant le guide ou en lissant les flancs par oxydation ou recuit sous hydrogène. L'énergie des photons aux longueurs d'onde des télécommunications étant inférieure à la bande interdite du silicium, il n'y a pas d'absorption bande à bande.

« Pertes de propagation » dans les explications

Questions mentionnant « Pertes de propagation » (4)

  1. Quand la lumière parcourt 5 mm dans un guide d'onde en silicium dont les pertes de propagation sont de 2 dB/cm, quelle valeur est la plus proche de la proportion de puissance optique restant à la sortie ?
  2. Laquelle des propositions suivantes est considérée comme l'une des principales causes des pertes de propagation (dB/cm) des guides d'onde en silicium ?
  3. Quelle est l'explication correcte de la méthode cut-back, utilisée pour mesurer les pertes de propagation des guides d'onde en silicium ?
  4. Quelle est la caractéristique correcte d'une structure où un guide d'onde en silicium (indice de réfraction d'environ 3,5) est entouré d'oxyde (SiO2, indice d'environ 1,45) ?

Termes associés

Guide d'onde Recuit Bande interdite (bandgap) Absorption (perte de chiffres) Indice de réfraction Bande C Bande O Coupleur à réseau Coupleur par la tranche (edge coupler) CPO (optique co-packagée)

Retour au glossaire