Slow Light in Waveguide Bragg Gratings Direct-Written by Femtosecond Laser in Bulk Glass

La lumière lente fait référence au phénomène dans lequel la vitesse de la lumière est significativement réduite lorsqu'elle traverse un milieu, une structure périodique ou un système. Cet effet peut être réalisé à des températures ultra-basses ou ambiantes en utilisant des techniques basées sur la dispersion induite par les matériaux ou les structures. En pratique, les dispositifs de lumière lente sont généralement fabriqués à l'aide de photolithographie dans des salles blanches, où des changements d'indice de réfraction (IR) supérieurs à 1 sont obtenus dans des matériaux solides, ou par des techniques d'écriture directe au laser femtoseconde (FSL) dans des matériaux transparents tels que les fibres et les lamelles de verre, entraînant des changements d'IR allant de 10−4 à 10−2. La lumière lente a permis de nombreuses applications dans les communications optiques, l'optique linéaire et non linéaire, l'informatique quantique et l'industrie émergente des capteurs. Cependant, les effets de la lumière lente dans les réseaux de Bragg à base de verre massif créés à l'aide de techniques d'écriture directe au laser femtoseconde n'ont pas été largement explorés. Pour combler cette lacune et exploiter le potentiel des dispositifs de lumière lente dans les technologies intégrées transparentes, cette thèse propose une exploration préliminaire et une démonstration expérimentale de la lumière lente dans les réseaux de Bragg à guide d'ondes par des techniques d'écriture directe au laser femtoseconde. Cette recherche comprend : 1) l'exploration d'un nouveau modèle de guide d'ondes et l'étude des effets de la lumière lente dans deux types de réseaux de Bragg basés sur ce modèle ; 2) la dérivation de la formule du facteur de ralentissement (SDF) et l'application de l'ingénierie de décalage aux réseaux de Bragg à lignes ; 3) l'application du SDF dans les réseaux de Bragg à points de Modèle-I et Modèle-II avec ingénierie de décalage, ainsi qu'une analyse de la manière dont l'ajustement de la distance centre-à-centre dans le guide d'ondes affecte la performance de la lumière lente des réseaux de Bragg à points Modèle-II.