Réalisation par gravure RIBE de guides optiques en polyimide : contribution à leur caractérisation dans un modulateur électrooptique

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

guides d'ondes, optique non-linéaire, matériaux organiques, modulateurs et modulation (électronique), polymères

Mots-clés

PolyimidesPolyimides -- Thèses et écrits académiques,

Modulateurs (électronique) - Thèses et écrits académiques

Ce travail est consacré à la mise au point de filières technologiques permettant de montrer la faisabilité d'un modulateur de phase à base de matériaux organiques. Il s'agit dans un premier temps d'adapter une technologie semi-conducteur aux polymères pour élaborer des guides d'ondes, puis de réaliser l'empilement de couches de polymères passifs et actifs, compatible avec des procédés sur substrat silicium. Nous avons décrit les étapes technologiques permettant de réaliser des guides d'ondes optiques à base d'un polyimide fluoré, le 6FDA/MPDA. Elles s'appuient principalement sur l'utilisation de méthodes employées en micro-électronique : la photolithographie et la gravure ionique réactive de type RIBE (Reactive Ion Beam Etching), ou IBAE (Ion Beam Assisted Etching). Grâce à ces procédés de gravure par faisceau d'ions réactifs, nous avons obtenu des guides d'ondes présentant des parois très verticales. Des pertes par propagation de l'ordre de 0,5 dB/cm pour le mode TE à une longueur d'onde de 1,3 µm ont été mesurées par la méthode Cut-Back. Pour la réalisation d'un modulateur de phase " tout polymère ", nous avons utilisé comme couche guidante le même polyimide fluoré fonctionnalisé avec un colorant: le Disperse Red One (DR1) ; cette couche est prise en sandwich entre deux couches de matériaux organiques d'indices inférieurs. Puis à l'aide d'une caméra infra rouge, nous avons montré la propagation de l'onde guidée et validé ainsi tout un ensemble de procédés technologiques.