Microcavités diélectriques circulaires et applications

Ce document résume le travail fait dans le cadre d'une maîtrise en génie physique sur les microcavités diélectriques circulaires. Le travail accompli se divise en deux thèmes généraux; le développement d'une base technologique sur les cavités optiques de type microdisques de silice, et la réalisation de deux applications utilisant cette technologie. La première partie présente les travaux effectués pour approfondir la compréhension des phénomènes physiques derrière les microrésonateurs de silice. Pour ce faire, une approche expérimentale a été utilisée. Des procédés de fabrication et un montage de caractérisation optique ont été développés de façon à permettre l'étude des comportements réels de ces structures et d'optimiser leurs performances pour des applications spécifiques. De nouvelles techniques de fabrication, dont la gravure sèche de la silice, ont été développées pour permettre de produire des microdisques avec des parois verticales améliorant le contrôle des dimensions des disques et la répétabilité du couplage optique avec une fibre effilée. L'élaboration du montage optique utilisé pour permettre ce couplage optique a permis de caractériser spectralement les résonances des cavités et de mesurer leurs facteurs de qualité. La deuxième partie présente quelques applications qui ont été réalisées à partir de cette technologie de microrésonateurs à facteurs de qualité très élevées. Une première application utilise divers filtres spectraux pour contrôler l'émission spectrale d'un EDFL. En introduisant un filtre spectral de haute qualité à l'intérieur de la cavité optique du laser, il est possible de s´electionner la ou les longueurs d'onde pouvant s'y propager afin de limiter les modes pouvant atteindre la condition laser. Une seconde application consiste à fabriquer une série linéaire de microcavités de silice avec une distance entre chaque cavités permettant un couplage optique. L'énergie lumineuse peut donc se transf´erer d'une cavité `a l'autre et se propager le long de la s´erie de cavit´es comme dans un guide d'onde. Cette structure se nomme un guide d'onde de cavit´es coupl´ees. Nous pr´esentons ici les premiers résultats de transmission d'un tel guide utilisant des disques de silice.