LE COUPLEUR DIRECTIONNEL

Le transfert de lumière


Le transfert lumineux entre les guides d’ondes représente la variation de puissance se propageant dans le guide.

Ainsi pour deux guides optiques représentés avec les mêmes paramètres, on voit que la puissance dans le coupleur directionnel est totalement transférée entre les deux guides :


La lumière entrant dans le premier guide passe totalement dans le deuxième après une longueur de propagation.


Or, si on observe ce transfert de puissance dans le cas où les guides sont asymétriques, on remarque que la lumière n’est pas intégralement transmise dans le deuxième :


Où:
la différence d'indice (n1 - n12) est de 0,0005
la largeur des guides vaut 3μm
la longueur d'onde vaut 1,5μm

Le graphe précédent permet d'observer le transfert de lumière suivant:


Les deux pics représentés sur ce graphe sont l'intensité lumineuse présente dans les deux guides. Le premier pic est celle du premier guide.



Si, on augmente encore la valeur de (n1 - n12) alors le transfert de lumière diminue:


On a choisit les paramètres suivant:
d (largeur des guides)=1μm
w (espace entre les guides)=1μm
lambda (longueur d'onde)=1,5μm
n1 (indice du guide 1)=2,21
n12 (l'indice du guide 2)=2,22
n2 (l'indice du substrat)=2,20



En effectuant plusieurs simulations avec des différences d'indices différents, on trace le graphe représentant la puissance maximale transmise dans le deuxième guide:

On constate donc que la puissance décroît rapidement pour des faibles différences d'indices de réfraction.