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

Profil d'indice

Pour tracer le profil d’indice n(x) dans la couche échangée, il faut connaître la profondeur associée à chaque mode guidé.
Pour cela, il existe une méthode de calcul appelée méthode W.K.B inverse qui permet à partir des indices effectifs relevés grâce à θ, de retrouver les profondeurs correspondantes.
On peut déterminer l’indice de surface du guide en contact avec l’aire (x=0), x étant la profondeur du guide en utilisant la méthode de Brewster par exemple.

Si la lumière provenant du laser est polarisée dans le plan d’incidence qui est formé des rayons incident et réfléchi, il existe une valeur particulière de l’angle d’incidence i_inc par rapport à la normale au dioptre air/surface du matériau pour laquelle il n’y a pas de réflexion.
Cette condition est i_inc+i_réfracté=π/2.
La relation de Snell-Descartes donne : sin i_inc=n_surface sin⁡(π/2-i_inc) or sin⁡(π/2-i_inc)=cos⁡(i_inc) n_surface=tan ⁡ i_inc

: Courbe n_eff=f(z) pour un échantillon en coupe z

Cette courbe est le profil d’indice de réfraction d’un échantillon en coupe z (qui donc guide les modes de propagation transverses magnétiques) éclairé par une source laser de longueur d’onde λ = 632.8 nm et qui a subit un échange protonique à une température de 300°C pendant 3 jours et avec un pourcentage en benzoate de lithium de 2.9% en masse.
La diminution de l’indice avec la profondeur se faisant de façon continue et douce, on a un profil en gradient d’indice.

La réalisation de cette expérience nous a permis de constater que les angles des modes relevés peuvent différer grandement suivant les échantillons caractérisés, pour certains, on observe une seule série de modes d'un côté de la normale au prisme, pour d'autres on observe deux séries de modes, une de chaque côté de la normale, après vérification avec un filtre polariseur, on se rend compte que ces deux séries de modes n'ont pas la même polarisation.
Les polarisations qui sont d'ailleurs perpendiculaires entre elles sont donc couplées dans ces guides, ces solutions sont appelées modes hybrides .