Qu'est-ce que Résonateur en anneau ?

Guide d'onde en boucle qui ne résonne qu'aux longueurs d'onde pour lesquelles la longueur optique d'un tour est un multiple entier de la longueur d'onde. Il sert de filtre en longueur d'onde ou de modulateur compact. Dans le silicium, la résonance se décale d'environ 0,08 nm par °C, si bien qu'on utilise souvent des éléments chauffants pour en réguler la température.

Nom japonais: リング共振器

« Résonateur en anneau » apparaît dans 3 questions d'entraînement réparties sur 1 thèmes, dont Photonique sur silicium.

Résonateur en anneau et spectre de transmission Résonateur Périmètre L Entrée Sortie Guide d'onde bus Résonance si le chemin optique d'un tour = multiple entier de λ Transm. Longueur d'onde FSR Creux de transmission à la résonance Périmètre plus court → FSR plus large FSR ≈ λ² ÷ (ng × L)
Résonateur en anneau et spectre de transmission · Voir dans les schémas

Domaine: Photonique sur silicium

S'entraîner : questions sur Résonateur en anneau

Pour quelle raison correcte un résonateur en anneau en silicium ne réagit-il fortement qu'à certaines longueurs d'onde ?

  1. AParce que le matériau de l'anneau est choisi avec une bande interdite qui n'absorbe que cette longueur d'onde
  2. BParce que la lumière ne peut entrer dans l'anneau qu'à la longueur d'onde exactement égale au rayon de l'anneau
  3. CParce qu'aux longueurs d'onde pour lesquelles le chemin optique d'un tour d'anneau est un multiple entier de la longueur d'onde, la lumière en circulation se renforce
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Réponse : C. Parce qu'aux longueurs d'onde pour lesquelles le chemin optique d'un tour d'anneau est un multiple entier de la longueur d'onde, la lumière en circulation se renforce

Dans un résonateur en anneau, une partie de la lumière passe du guide de bus voisin dans l'anneau et y effectue de nombreux tours. Aux longueurs d'onde pour lesquelles la longueur optique d'un tour (indice effectif × périmètre) est un multiple entier de la longueur d'onde, les phases s'accordent à chaque tour et la lumière se renforce (résonance) ; la lumière transmise par le guide de bus chute fortement à ces seules longueurs d'onde. On exploite cette propriété pour des filtres qui extraient une longueur d'onde donnée ou pour de petits modulateurs dont on décale électriquement la longueur d'onde de résonance. Les longueurs d'onde de résonance sont multiples et discrètes, et l'on utilise des anneaux de quelques µm à quelques dizaines de µm de rayon.

Que se passe-t-il quand on raccourcit le périmètre d'un résonateur en anneau ?

  1. AL'écart entre longueurs d'onde de résonance voisines (FSR) s'élargit
  2. BL'écart entre longueurs d'onde de résonance voisines (FSR) se rétrécit
  3. CIl n'y a plus de résonance et toutes les longueurs d'onde sont transmises
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Réponse : A. L'écart entre longueurs d'onde de résonance voisines (FSR) s'élargit

L'intervalle spectral libre (FSR) est l'écart entre longueurs d'onde de résonance voisines ; il s'exprime approximativement par FSR ≈ λ² / (ng × L) (ng : indice de groupe, L : périmètre) et est inversement proportionnel au périmètre. Par exemple, pour λ = 1,55 µm, ng ≈ 4,2 et L ≈ 63 µm (rayon d'environ 10 µm), le FSR vaut environ 9 nm. Diviser le périmètre par deux double environ le FSR, ce qui aide, en WDM avec de nombreuses longueurs d'onde, à éviter qu'un anneau réagisse aussi à une autre longueur d'onde. Toutefois, plus la courbure est serrée, plus les pertes de courbure augmentent, ce qui limite la miniaturisation.

« Résonateur en anneau » dans les explications

Questions mentionnant « Résonateur en anneau » (3)

  1. Pour quelle raison correcte un résonateur en anneau en silicium ne réagit-il fortement qu'à certaines longueurs d'onde ?
  2. Que se passe-t-il quand on raccourcit le périmètre d'un résonateur en anneau ?
  3. 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 ?

Termes associés

WDM (multiplexage en longueur d'onde) Rugosité de bord de ligne (LER) Bande C Bande O Coupleur à réseau Coupleur par la tranche (edge coupler) CPO (optique co-packagée) Dispersion chromatique Effet de dispersion plasma Fibre monomode

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