Guide d'onde

Accueil introduction Généralités sur le guide d’onde

Approche géométrique et conditions de confinement

Determination des modes guides

Observations expérimentales de modes guidés

Fabrication des guides d’ondes dans le LiNbO3 utilisés en expérience

Conclusion

Rappels des équations de Maxwell

Les relations de Maxwell sont indispensables pour connaitre la repartition du champ electrique dans le guide. On va travailler sur un guide plan et on va considerer une onde plane monochromatique (et donc l'energie se propage dans une direction bien definie).

propagation d'un rayon lumineux dans un guide plan par réflexion totale

La propagation de l'onde est dans le plan (Oxz).
Mais les composantes suivant x s'annulent deux à deux par réflexion k1_x=-k2_x car l'angle est conservé lors de la réflexion.
Dans notre cas, l'objet à trois indices est obtenu par modification cristalline en surface d'un substrat (LiNbO3) d'indice (n2), dans cette zone échangée de profondeur x, l'indice de réfraction augmente (n1) et la troisième zone sera l'air (n3). La symétrie planaire et le procédé de fabrication du matériau (échange sur toute la surface de façon uniforme) implique une invariance suivant y ̂. Le champ E dans le guide est donc sous la forme

En effet, les modes de propagations sont obtenus grâce à la résolution des équations de Maxwell. On a vu en cours d’électromagnétisme que cette résolution est lourde. Elle est rendue possible grâce aux relations de continuités qui imposent E et dE/dx continues aux interfaces et à la géométrie du système étudié.
Dans un milieu diélectrique non chargé, non magnétique en LHI :