Brevet FR3069069A1 — publié le 20190118

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine de la photonique et de l'optoélectronique. Elle trouve au moins une application particulièrement avantageuse dans le domaine des modulateurs de signaux optiques. Elle trouvera pour application avantageuse mais non limitative la réalisation de commutateurs optiques et de modulateurs d'intensité, par exemple dans le domaine des télécommunications. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Il existe plusieurs types de modulateurs pour signaux optiques, en particulier sur puce de silicium. La modulation peut être réalisée soit directement sur la source laser, soit par un composant électro-optique dédié dans le circuit. Parmi ces solutions, les modulateurs électro-optiques permettent d'obtenir une bande passante plus importante et un indice de modulation bien plus élevé que la modulation directe. Ces composants permettent notamment d'atteindre des débits supérieurs à 25 Gb/s et/ou des fréquences de modulation supérieures à 25 GHz. Parmi ces composants, les modulateurs de phase présentent l'avantage d'accepter des puissances optiques relativement élevées, une faible dispersion chromatique et une faible dérive thermique. Un modulateur de phase par déplétion de porteurs comprend généralement un guide d'onde optique configuré pour confiner le flux optique, et au moins une section avec une jonction PN entre une zone dopée en trous (P) et une zone dopée en électrons (N). Le guide d'onde peut être configuré pour guider le seul mode fondamental TE00 de l'onde lumineuse. Alternativement le guide peut être configuré pour guider un ou plusieurs modes secondaires en plus du mode fondamental. Le guide est dit monomode si seul le mode fondamental peut s'y propager. On le qualifie de multimodes s'il admet au moins deux modes. Dans les solutions connues, le guide d'onde s'étend généralement linéairement. La section comprenant la jonction PN est généralement située dans le guide d'onde et s'étend également linéairement selon une direction parallèle au guide 30 d'onde. Un tel modulateur de phase comprend en outre un dispositif permettant d'appliquer une tension électrique V variable entre les zones P et N. Au niveau de la jonction PN, une zone déplétée en porteurs, appelée zone de charge d'espace (ZCE), se développe. La largeur VVzcE de cette zone de charge 35 d'espace peut être modulée en appliquant une tension entre les zones P et N. 2 La ZCE présente notamment un indice de réfraction différent de celui du matériau semiconducteur non déplété. Cette variation d'indice de réfraction induit un déphasage de l'onde optique se propageant dans le matériau semiconducteur. In fine, l'onde lumineuse peut donc être modulée en phase en modulant la 5 tension entre les zones P et N. Par exemple, le document Optical Express volume 19, issue 12, n°11507 (2011) divulgue un tel modulateur. La jonction PN se développe uniformément le long de l'axe de propagation de l'onde lumineuse dans le guide d'onde. Un tel modulateur peut convenablement moduler le mode fondamental d'une 10 onde lumineuse guidée. En revanche les performances d'un tel modulateur restent limitées. Un objet de la présente invention est donc de proposer un modulateur de phase présentant une efficacité améliorée. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention 15 apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Pour atteindre cet objectif, un premier aspect de l'invention concerne un 20 modulateur de phase pour flux lumineux comprenant au moins un guide de modulation présentant une entrée, une sortie et un axe principal (y) de propagation le long duquel une onde lumineuse est destinée à se propager, ledit guide comprenant en outre : - au moins une zone dopée N et une zone dopée P de manière à définir une jonction PN générant une zone de charge d'espace, 25 - un dispositif configuré pour faire varier une tension V appliquée entre les zones dopées N et P de manière à faire varier la phase de l'onde lumineuse destinée à se propager au travers du guide de modulation. De façon avantageuse, la jonction PN s'étend principalement le long de l'axe principal (y) de propagation et en suivant une fonction continue oscillante. Ainsi, le modulateur selon l'invention prévoit une correspondance entre la distribution du flux lumineux dans un guide multimodes et la zone de charge d'espace (ZCE) le long de l'axe principal de propagation. De cette manière, la lumière interagit avec la ZCE sur une grande longueur. Cette disposition procure un taux de recouvrement amélioré entre la ZCE et le flux lumineux. Le déphasage obtenu par la modulation est ainsi plus important, et le modulateur est rendu particulièrement efficace. 3 En outre, avec les solutions de l'art antérieur enseignées par le document Optical Express volume 19, issue 12, n°11507 (2011) mentionné ci-dessus, le modulateur nécessite un guide de modulation suffisamment long pour moduler 5 efficacement l'onde lumineuse, en particulier à basse tension. Cette grande longueur dégrade les performances en bande passante du modulateur et complexifie l'électronique d'asservissement. Avec la solution revendiquée, le taux de recouvrement étant amélioré, la longueur du guide, selon sa direction principale, peut être réduite. Cela permet 10 d'augmenter significativement la bande passante et donc la rapidité du modulateur. Cela permet également de simplifier l'électronique d'asservissement en utilisant un contact unique plus rapide et plus simple qu'un contact de type « traveling wave » pour lequel il faut gérer des différences de délais optiques et électriques sur plusieurs portions par exemple. 15 Par ailleurs, le taux de recouvrement étant amélioré, il n'est pas nécessaire de doper fortement les zones P et N, réduisant de ce fait les pertes optiques. Par ailleurs, les solutions de l'art antérieur mentionnées ci-dessus ne sont pas bien adaptées à la modulation de phase dans un guide multimodes. La solution selon 20 l'invention permet d'améliorer considérablement la modulation de phase dans un guide multimodes. De manière préférée et particulièrement avantageuse, la fonction continue est définie de manière à ce que la ZCE recouvre au moins X% du flux lumineux entre 25 l'entrée et la sortie du guide de modulation, avec Xk50, de préférence Xk60, de préférence Xk70, de préférence Xk80, de préférence Xk90. Par ailleurs, le modulateur selon l'invention peut présenter une largeur, i.e., une dimension prise selon une direction perpendiculaire à la direction principale, qui reste limitée. Cette faible largeur contribue à réduire le temps de traversée de la 30 jonction PN par les porteurs. Au final cela permet d'améliorer encore la rapidité du modulateur. Par ailleurs, les contraintes dimensionnelles associées à la réalisation de la jonction PN sont suffisamment basses, de sorte que la réalisation de la jonction PN peut s'effectuer avec les techniques classiques de lithographie. Le modulateur selon 35 l'invention peut ainsi être obtenu de manière aisée, reproductible et peu onéreuse. 4 A partir d'une solution telle que celle enseignée par le document Optical Express volume 19, issue 12, n°11507 (2011) mentionné ci-dessus, l'homme du métier, serait, au mieux, incité à augmenter la largeur de la zone déplétée VVzcE s'étendant perpendiculairement à la direction principale de propagation de l'onde 5 lumineuse dans un guide multimodes. Cette solution conduit à une bande passante et une compacité relativement limitées. De manière facultative, l'invention peut en outre présenter au moins l'une 10 quelconque des caractéristiques suivantes : Avantageusement, la fonction continue oscillante est périodique, de période PJpN. De préférence, ladite fonction est sinusoïdale ou triangulaire. Alternativement, la fonction continue oscillante est presque-périodique. De préférence, ladite fonction est obtenue par sommation en série de fonctions sinusoïdale ou 15 triangulaire. Alternativement, la fonction continue oscillante comprend un facteur d'amortissement sur sa période, de sorte que ladite fonction présente une pseudo-période. La pseudopériode est de préférence croissante entre l'entrée du guide de modulation et la sortie du guide de modulation. 20 Ces caractéristiques permettent d'adapter, alternativement ou en combinaison, la distribution spatiale de la ZCE en fonction de la nature du signal optique à moduler, de manière à optimiser le taux de recouvrement. Un deuxième aspect de la présente invention concerne un commutateur 25 comprenant au moins : un guide d'entrée, au moins deux guides de sortie et un modulateur de phase selon le premier aspect de l'invention, l'entrée du modulateur de phase étant optiquement couplée à une sortie du guide d'entrée et la sortie du modulateur de phase étant optiquement couplée aux entrées des guides de sortie. 30 Un troisième aspect de la présente invention concerne un modulateur d'intensité comprenant au moins un guide d'entrée, au moins un guide de sortie, au moins une première et une deuxième sections de guidage s'étendant chacune depuis une sortie du guide d'entrée jusqu'à une entrée du guide de sortie, et au moins un modulateur de phase selon le premier aspect de l'invention disposé sur au moins l'une 35 parmi les première et deuxième sections de guidage. Un tel modulateur d'intensité peut être de type Mach-Zehnder en particulier. 5 Le modulateur selon l'invention pourra avantageusement équiper un modulateur ou un commutateur dans le domaine des télécommunications. 5 BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée de modes de réalisation de cette dernière qui sont illustrés par les dessins d'accompagnement suivants dans lesquels : - La FIGURE la est une vue en perspective d'un modulateur de phase selon un 10 mode de réalisation de la présente invention ; - La FIGURE lb est une vue en perspective d'un modulateur de phase selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; - La FIGURE 2a est une vue de dessus du modulateur de phase illustré en figure la et montrant une première zone de charge d'espace ; 15 - La FIGURE 2b est une vue de dessus du modulateur de phase illustré en figure la et montrant une deuxième zone de charge d'espace ; - La FIGURE 3 est une vue de dessus du modulateur de phase illustré en figure la, couplé à un guide d'entrée, cette vue illustrant également une distribution du flux lumineux guidé dans le modulateur ; 20 - La FIGURE 4a est une vue de dessus d'un commutateur selon un mode de réalisation de la présente invention ; - La FIGURE 4b est une vue de dessus d'un modulateur d'intensité selon un mode de réalisation de la présente invention. 25 Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les épaisseurs et dimensions des différentes couches et portions des modulateurs illustrés ne sont pas représentatives de la réalité. 30 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION Avant d'entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l'invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement : 35 6 - la fonction continue oscillante est définie de manière à ce que la jonction PN recouvre au moins X% du flux lumineux entre l'entrée et la sortie du guide de modulation, avec Xk50, de préférence Xk60, de préférence X70, de préférence X80, de préférence X90. 5 - la fonction continue oscillante forme des oscillations définissant chacune un sommet et les sommets de deux oscillations successives sont séparés d'une distance PjPN. PjPN peut ainsi être qualifiée de distance pic à pic dans le cas où les sommets forment des pics. la distance PjPN correspond à la distance la plus courte entre deux 10 sommets successifs pris sur l'ensemble des sommets formés par la jonction PN le long du guide de modulation. De préférence, PjPN est telle que PjPN 300nm, de préférence PjPN 750nm, et de préférence PjPN k 1pm. Cette distance PjPN peut être mesurée que la fonction soit non périodique ou soit périodique, de période constante ou non sur la longueur du guide de modulation. 15 - ladite fonction continue est périodique, de période PjPN. Ainsi, selon ce mode de réalisation, la distance PjPN entre deux sommets successifs est égale à la période des oscillations. - ladite fonction continue est sinusoïdale. - ladite fonction continue est triangulaire. 20 - le flux lumineux destiné à se propager au travers du guide de modulation oscille de manière périodique selon une période PfluxE à l'entrée dudit guide et la jonction PN est configurée de manière à vérifier la formule suivante : PfluxE 5 PjPN k2. PfluxE avec k1=0,5 et k2=2, de préférence k1=0,7 et k2=1,5, de préférence k1=0,8 et 25 k2=1,2, de préférence k1=0,9 et k2=1,1, et de préférence k1=0,95 et k2=1,05. - la période du flux lumineux en sortie du guide Pfluxs(V) dépend de la tension V, V variant entre Vann et Vmax en fonctionnement, et la jonction PN est configurée de manière à vérifier la formule suivante : k3. PFluxS PjPN k4. PFluxS 30 avec k3=0,5 et k4=2, pour toute valeur de V comprise entre Vrnin et Vmax. - Vmin = 0 Volts et I Vmax I 8 V, de préférence I Vmax I 5 V et de préférence I Vmax I 2,5V. - le guide de modulation présente une entrée et une sortie et PjPN est sensiblement, de préférence rigoureusement constante le long de l'axe 35 principal (y) de propagation entre l'entrée et la sortie du guide de modulation. 7 - le guide de modulation présente une entrée et une sortie et PipN varie le long de l'axe principal (y) de propagation entre une période PipNE à l'entrée d'une portion de modulation du guide de modulation et une période PipNs à la sortie de ladite portion de modulation du guide de modulation, tel que : 5 11 PjPNS PjPNE 5 12. PjPNS avec 11=0,8 et 12=1,2, de préférence 11=0,9 et 12=1,1, et de préférence 11=0,95 et 12=1,05. - PipN k 300nm, de préférence PipN k 750nm, et de préférence PipN lpm. - le guide de modulation est un guide multimodes, de préférence bi-mode. Selon 10 un mode de réalisation alternatif, le guide de modulation est un guide monomode - le modulateur comprend un guide d'entrée présentant une sortie optiquement couplée au guide de modulation. - le guide d'entrée est configuré pour exciter différents modes de propagation au 15 sein du guide de modulation. - le guide d'entrée est un guide monomode présentant un axe de propagation non aligné avec l'axe principal (y) de propagation du guide de modulation. - le guide d'entrée est un convertisseur de mode. - le modulateur est configuré pour une onde lumineuse présentant une longueur 20 d'onde À comprise entre 700 nm et 3000nm, et de préférence 1530 nm À 1585 nm (bande «C ») ou 1260 nm 5 À 5 1360 nm (bande « 0 »). - le modulateur est configuré pour une onde lumineuse présentant une longueur d'onde À, et ladite fonction est périodique de période PjpN telle que PjpN À. - le guide d'entrée est un guide multimodes. 25 - le dopage de la zone P+ est inférieur à 1018 cm-3, de préférence de l'ordre de 1017 cm-3. - le dopage de la zone N+ est inférieur à 2.1018 cm-3, de préférence de l'ordre de 2.1017 cm-3. 30 Pour déterminer le trajet et la position d'un flux lumineux se propageant dans le guide de modulation, on peut procéder à une simulation. Pour cela, on pourra par exemple utiliser : - des méthodes de calcul de différences finies dans le domaine temporel (FDTD pour l'acronyme anglais Finite Difference Time Domain). Les logiciels Rsoft et 35 Lumerical par exemple permettent de réaliser ces calculs. 8 - des méthodes d'éléments finis (FEM pour l'acronyme anglais Finite Elements Method). Le logiciel Comsol par exemple permet d'utiliser une telle méthode. - des méthodes de propagation de faisceau (BPM pour l'acronyme anglais Beam Propagation Method). Le logiciel Rsoft par exemple permet d'utiliser une telle 5 méthode Pour mesurer le taux de recouvrement X entre la zone de charge d'espace et le flux lumineux, on procède de la manière suivante : La zone de charge d'espace présente des distributions spatiales de 10 concentrations de porteurs libres, électrons et trous, notées respectivement (X y, z) et ANt,(x, y, z), où y est la direction de propagation de la lumière. Ces distributions de concentrations de porteurs vont générer des modifications locales de l'indice de coeur nc, qui dépendent du matériau et de la longueur d'onde. 15 Pour du silicium, autour de X=1.55 pm par exemple, on a la relation suivante : 3n,(x, y, z) = -8.8. 10-22. (x, y, z) - 8.5. 10-18 (x, y, z) ° 8 On peut alors exprimer le taux de recouvrement X de la ZCE par le champ électromagnétique E(x,y,z) de l'onde lumineuse, en intégrant sur la section S du mode optique tel que : 20 De manière conventionnelle, c'est-à-dire au sens mathématique du terme, une fonction est une relation entre un ensemble d'entrées et un ensemble de sorties, avec 25 la propriété que chaque entrée est liée à exactement une sortie. En ce sens, une distribution ou un signal en créneau n'est pas une fonction. Par ailleurs, la continuité d'une fonction est associée à la notion de continuum dont l'origine est géométrique. Les fonctions réelles définies sur un intervalle et dont le 30 graphe peut se tracer sans lever le crayon sont continues. Ainsi une fonction sinusoïdale ou une fonction en triangle est continue. En revanche, une fonction qui présente des « sauts » est discontinue. Notamment, une fonction de Heaviside n'est pas continue. 9 Dans la suite, une fonction oscillante s'entend d'une fonction alternativement croissante et décroissante. Une fonction oscillante peut-être périodique ou non périodique. 5 Dans la présente invention des modes de guidage d'une onde lumineuse seront indiqués. Une onde lumineuse est une onde électromagnétique comportant un champ électrique oscillant couplé à un champ magnétique oscillant. Lorsque l'onde lumineuse est confinée dans un guide d'onde ou une fibre optique par exemple, elle se propage suivant différents modes dits transverses (à cause des conditions aux limites imposées 10 par le confinement) parmi lesquels : - les modes TE (Transverse Electric selon l'acronyme anglais) ne présentant pas de champ électrique selon la direction de propagation. Le mode fondamental correspondant est noté TE00, les modes secondaires correspondants sont notés TE01, TE10, TE11, TE02, TE12 etc. 15 - les modes TM (Transverse Magnetic selon l'acronyme anglais) ne présentant pas de champ magnétique selon la direction de propagation. Le mode fondamental correspondant est noté TMOO, les modes secondaires correspondants sont notés TM01, TM10, TM11, TM02, TM12 etc. Le flux lumineux correspond ici à la distribution de puissance résultant des 20 modes de propagation de l'onde lumineuse. En particulier, la période du flux lumineux est différente de la longueur d'onde de l'onde lumineuse. Dans la présente invention des types de dopage seront indiqués. Ces dopages sont des exemples non limitatifs. L'invention couvre tous les modes de réalisation dans 25 lesquels les dopages sont inversés. Ainsi, si un exemple de réalisation mentionne pour une première zone un dopage P et pour une deuxième zone un dopage N, la présente description décrit alors, implicitement au moins, l'exemple inverse dans lequel la première zone présente un dopage N et la deuxième zone un dopage P. De manière conventionnelle, un dopage noté P+ (respectivement N+) signifie 30 qu'il s'agit d'un dopage de type P (respectivement de type N) et dont la teneur en espèce dopante est supérieure ou égale à 1 atome de l'espèce dopante pour moins de 100000 atomes du semi-conducteur. Un dopage noté P++ (respectivement N++) est un dopage de type P (respectivement de type N) dont la teneur en espèce dopante est supérieure ou égale à 1 atome de l'espèce dopante pour moins de 1000 à 10000 35 atomes du matériau formant la couche semi-conductrice. 10 Un premier mode de réalisation d'un modulateur de phase selon l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures la, 2a, 2b et 3. Comme illustré sur la figure la, le modulateur 1 comprend au moins un guide de modulation 2 configuré pour guider au moins un mode optique d'une onde 5 lumineuse, de préférence deux, et pour moduler la phase de cette onde guidée. Sans que cela soit limitatif, le guide de modulation 2 peut être par exemple un guide en arête et présenter une dimension en largeur VV selon l'axe x comprise entre 200 nm et 3 pm, une dimension en hauteur h selon l'axe z comprise entre 100 nm et 600 nm, de préférence entre 150 nm et 350 nm, et une dimension en longueur L selon 10 l'axe principal de propagation (y) comprise entre 20 pm et 4000 pm, de préférence entre 50 pm et 500 pm. Une hauteur h' de l'arête, formée par exemple par une gravure partielle, peut être telle que : h' = h/2 ou h' = h/5 par exemple. Ces dimensions sont de préférence compatibles avec un guidage multimodes 15 de l'onde lumineuse, en particulier pour h = 300 nm, h' = 150 nm, et W> 450 nm. Le guide de modulation 2 est de préférence un guide multimodes, et de préférence un guide bi-modes. Il est de préférence en un matériau semiconducteur présentant un contraste d'indice de réfraction avec le milieu environnant, de sorte à confiner l'onde lumineuse 20 au sein du guide. Dans la suite, le contraste d'indice de réfraction est simplement nommé contraste d'indice. Le guide de modulation 2 est de préférence en silicium. Selon une possibilité, le guide 2 peut être en germanium. Il peut être formé à partir d'au moins une étape de lithographie et d'au moins 25 une étape de gravure par exemple, sur un substrat 10. De préférence, le substrat 10 est également en silicium. Le guide de modulation 2 comprend une entrée 21 et une sortie 22 au travers desquelles l'onde lumineuse entre et sort. Il peut présenter de préférence une section dite « en arête » (également 30 désignée RIB) dans le plan (xz) du repère illustré sur les figures. Il peut en outre présenter une ou plusieurs surfaces 20 encapsulées par de la silice par exemple. Le guide de modulation 2 comprend au moins une portion de modulation 63 de longueur Lm selon (y), ladite portion 63 comprenant une jonction PN 6. 11 Cette portion de modulation 63 peut s'étendre sur la totalité du guide de modulation 2 depuis l'entrée 21 jusqu'à la sortie 22, de sorte que la longueur Lm de la portion de modulation est égale à la longueur L du guide de modulation. La longueur L du guide de modulation se mesure selon la direction principale 5 (y) entre l'entrée 21 et la sortie 22. Alternativement, comme illustré sur la figure 1 b, cette portion de modulation 63 fait suite à une portion d'entrée 23 du guide de modulation, ladite portion d'entrée 23 s'étendant depuis l'entrée 21 selon la direction principale (y), sur une distance LE inférieure ou égale à n fois la longueur L du guide de modulation 2. De préférence n 10 est égal à 0.2, de préférence n est égal à 0.1, de préférence n est égal à 0.05, et de préférence n est égal à 0.01. De façon similaire, une portion de sortie 24 de longueur Ls (Ls n.L) peut également faire suite à la portion de modulation 63, ladite portion de sortie 24 s'étendant depuis la fin de la portion de modulation 63 jusqu'à la sortie 22 du guide de 15 modulation 2. La jonction PN 6 est de préférence une interface entre une zone 4 dopée P+ et une zone 5 dopée N+. Par exemple, le dopage de ces zones N+ et P+ 5, 4 peut se faire par implantation ionique selon une direction parallèle à l'axe (z). La jonction PN 6 peut dès lors s'étendre parallèlement à (z) selon une profondeur d, prise selon l'axe 20 (z), de préférence comprise entre 200 nm et 500 nm. La jonction PN 6 s'étend également en (x) et en (y) (donc dans le plan xy) selon une courbe d'une fonction continue. De préférence, la dimension principale de la jonction PN 6 est parallèle à l'axe (y) de propagation de l'onde lumineuse. 25 Avantageusement, la jonction PN 6 coïncide, au moins partiellement, avec un flux lumineux 3 associé à l'onde lumineuse se propageant au sein du guide de modulation 2, de manière à interagir avec ledit flux lumineux 3. La propagation de l'onde lumineuse au sein du guide de modulation 2 comprend au moins un mode fondamental TE00, et peut comprendre des modes 30 secondaires. En particulier, les modes guidés TE00 et TE01 se propageant le long de l'axe principal (y) présentent des oscillations périodiques de période Pflux le long dudit axe (y). Toutes les explications qui suivent et qui font référence aux modes guidés TE00 et TE01, s'appliquent également aux modes guidés TMOO et TM01. 35 La période des oscillations Pflux est telle que : 12 Pflux = À/ (neffl neff2) où neffi est l'indice effectif associé au mode fondamental et ne ff2 est l'indice effectif associé au mode secondaire, vérifiant en outre neffi > ne. 5 Le tableau ci-dessous compile des résultats de modélisations par éléments finis issus du logiciel Rsoft, pour différentes largeurs W du guide de modulation 2 : W = 0,6 pm W = 0,7 pm W = 0,8 pm W = 0,9 pm Neffl 3,061 3,082 3,098 3,110 Ne ff2 2,799 2,856 2,906 2,946 Pflux 5 pm 5,8 pm 6,8 pm 8 pm La jonction PN 6 est donc avantageusement définie par la courbe d'une 10 fonction continue oscillante dans le plan (xy). De cette manière, la zone 4 dopée P+ et la zone 5 dopée N+ sont avantageusement interdigitées au sein du guide de modulation 2. La fonction qui définit la forme de la jonction PN peut en particulier être périodique de période PjpN, telle que : 15 1(1. Pflux 5 PjPN 5 k2. Pflux : (2) avec k1=0,5 et k2=2, de préférence k1=0,7 et k2=1,5, de préférence k1=0,8 et k2=1,2, de préférence 1(1=0,9 et k2=1,1, et de préférence k1=0,95 et k2=1,05. 20 Cette période PipN peut être une période moyenne ou une pseudo-période sur la longueur Lm de la portion de modulation 63. Comme illustré à la figure 3, ladite fonction peut avantageusement être sinusoïdale, de manière à ce que la jonction PN 6 présente une bonne correspondance avec la distribution du flux lumineux 3 dans le guide de modulation 2. 25 Alternativement, ladite fonction peut être triangulaire. Selon un mode de réalisation qui n'est qu'optionnel, la période PjpN peut être sensiblement, de préférence rigoureusement constante le long de l'axe principal (y) de propagation sur la portion de modulation 63 du guide de modulation 2. En particulier, la période PipN peut être supérieure à 300 nm, de préférence 30 PipN k 750 nm, et de préférence PjpN k 1 pm. 13 Le modulateur 1 peut en particulier être configure pour une onde lumineuse présentant une longueur d'onde À comprise entre 700 nm et 3000 nm, et de préférence 1530 nm À 5 1585 nm (bande « C ») ou 1260 nm 5 À 5 1360 nm (bande « 0 »). Dès lors, la fonction continue périodique de période PjpN définissant la jonction 5 PN 6 peut être telle que PjpN À. Les contraintes dimensionnelles associées à la réalisation d'une telle jonction PN 6 de période PjpN sont faibles. La réalisation de cette jonction PN 6 peut donc parfaitement s'effectuer avec les techniques de lithographie optique classiques. Le modulateur 1 selon l'invention peut ainsi être obtenu de manière aisée, reproductible et 10 peu onéreuse. Comme illustré aux figures 2a et 2b, au niveau de la jonction PN 6, une zone de charge d'espace, notée ZCE 60 dans la suite, s'étend de part et d'autre de la jonction PN selon une direction orthogonale à la direction tangentielle à la courbe définissant la jonction PN 6. 15 La ZCE 60 présente une limite, également dénommé frontière 61, du côté de la zone 4 dopée P+, et une frontière 62 du côté de la zone 5 dopée N+. La ZCE 60 est délimitée par les frontières 61, 62. La ZCE 60 présente dès lors une largeur VVwE, de préférence prise selon une direction orthogonale à la direction tangentielle à la courbe définissant la jonction PN 6, 20 i.e. aux courbes formées par les frontières 61, 62. Les largeurs VVzcE de deux ZCE 60 différentes sont référencées en figures 2a et 2b. Cette zone de charge d'espace est depletée en porteurs de charge. La déplétion modifie spatialement des distributions de concentrations de porteurs libres, électrons et trous, notées respectivement ANe(x, y, z) et ANh(x, y, z). 25 Ces distributions de concentrations de porteurs vont générer des modifications locales de l'indice de coeur n. La variation d'indice de coeur An(x,y,z) dépend du matériau et de la longueur d'onde À de l'onde lumineuse se propageant dans le guide 2. Pour du silicium et pour À 1.55 pm par exemple, on a la relation suivante : 30 An, (x, y, z) = -8.8. 10-22. AN, (x, y, z) - 8.5. 10-18. (ANh(x, y, z))°8 La variation d'indice effectif à une position y de l'axe (y) de propagation de l'onde lumineuse peut alors se déduire par une intégration sur la section S du mode optique de propagation du flux lumineux 3: (3) 14 E(x,y,z) étant la composante électrique du champ électromagnétique de l'onde lumineuse. Le déphasage de la lumière sur une longueur Lm de propagation s'écrit alors : 5 : (4a) Soit : 10 A(4) : (4b) Si la déplétion est périodique, et que N périodes sont parcourues par l'onde 15 lumineuse sur une longueur L, cette intégrale peut être ramenée à une période : Y : (4c) Par ailleurs, on peut exprimer le taux de recouvrement X de la ZCE 60 par le 20 flux lumineux 3 par : (5) 25 Le déphasage Ag) - à l'origine du principe de modulation de phase du modulateur 1 - est donc notamment proportionnel au taux de recouvrement X entre le flux lumineux 3 et la ZCE 60. Avantageusement, la ZCE 60 est configurée pour recouvrir de manière optimale les modes guidés de l'onde lumineuse, de manière à obtenir un déphasage 30 efficace de l'onde lumineuse se propageant dans le guide de modulation 2. La figure 3 illustre un mode de réalisation dans lequel la ZCE 60 recouvre la quasi-totalité du flux lumineux 3. En particulier, la fonction définissant la jonction PN 6, et par extension la ZCE 35 60, est configurée pour présenter un taux de recouvrement X avec le flux lumineux 3 15 entre l'entrée 21 et la sortie 22 du guide de modulation 2, avec )(50°/o, de préférence Xk60%, de préférence )(70°/o, de préférence ).(80%, de préférence ).(90%. Cette correspondance entre la position du flux lumineux 3 et celle de la ZCE 60 le long de l'axe principal de propagation rend le déphasage particulièrement efficace. 5 L'onde lumineuse subit un déphasage par accumulation de phase, de sorte que le flux lumineux 3 correspondant présente une période PfluxE en entrée 21 du guide de modulation 2, en partie au moins sur la portion d'entrée 23, et une période Pfluxs en sortie 22 du guide de modulation 2, en partie au moins sur la portion de sortie 24. Le déphasage peut être de préférence tel que PfluxE REVENDICATIONS1. Modulateur de phase (1) pour flux lumineux comprenant au moins un guide de modulation (2) multimodes présentant une entrée (21), une sortie (22) et un axe principal (y) de propagation le long duquel un flux lumineux (3) est destiné à traverser le guide de modulation (2), le guide de modulation (2) comprenant en outre : - au moins une zone dopée P (4) et une zone dopée N (5) de manière à définir une jonction PN (6) générant une zone de charge d'espace (60), - un dispositif (45) configuré pour faire varier une tension V appliquée entre les zones dopées N et P (5, 4) de manière à faire varier la phase du flux lumineux (3) destiné à se propager dans le guide de modulation (2), caractérisé en ce que la jonction PN (6) s'étend principalement le long de l'axe principal (y) de propagation et en suivant une fonction continue oscillante formant des oscillations définissant chacune un sommet et dans lequel les sommets de deux oscillations successives sont séparés d'une distance PiPN. 2. Modulateur de phase (1) selon la revendication précédente dans lequel la fonction continue oscillante est définie de manière à ce que la zone de charge d'espace (60) recouvre au moins X% du flux lumineux (3) entre l'entrée (21) et la sortie (22) du guide de modulation (2), avec de préférence X.k50 et de préférence ».80. 3. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la distance PipN est telle que PipN k 300nm et de préférence PJPN 750nm. 4. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la fonction continue est périodique, de période PipN. 5. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le flux lumineux (3) destiné à se propager au travers du guide de modulation (2) oscille, de manière périodique selon une période PfluxE à l'entrée (21) dudit guide et la jonction PN (6) est configurée de manière à vérifier la formule suivante : k1. PfluxE PJPN 5 k2. PfluxE 23 avec k1=0,5 et k2=2 et de préférence k1=0,95 et k2=1,05. 6. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la période Pfluxs(V) du flux lumineux (3) en sortie (22) du guide de modulation (2) dépend de la tension V, V variant entre Vmin et V'x en fonctionnement, la jonction PN (6) étant configurée de manière à vérifier la formule suivante : k3PAuxs PIPN 5- ka.PFluxs avec k3=0,5 et k4=2, pour toute valeur de V comprise entre V', et Vmax- Modulateur de phase (1) selon la revendication précédente dans lequel Vm,,, = 0 Volts et 1V'x I 5. 8 V et de préférence I V'x I 5 2,5 V. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le guide de modulation (2) présente une entrée (21) et une sortie (22) et PjpN est rigoureusement constante le long de l'axe principal (y) de propagation entre l'entrée (21) et la sortie (22) du guide de modulation (2). Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la fonction continue est périodique, de période PjpN et dans lequel le guide de modulation (2) présente une entrée (21) et une sortie (22) et la période PipN varie le long de l'axe principal (y) de propagation entre une période PipNE à l'entrée (21) du guide de modulation (2) et une période PjpNs à la sortie (22) du guide de modulation (2), tel que : 11.P,pNs 5P,pNE12.1=',I=Ns avec 11=0,8 et 12=1,2, et de préférence 11=0,95 et 12=1,05. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le modulateur est configuré pour une onde lumineuse présentant une longueur d'onde À, tel que PJPN À. 11. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le guide de modulation (2) est un guide bi-mode. 5 107. 8. 15 9. 20 25 10. 30 24 12. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant un guide d'entrée (210) présentant une sortie (2100) optiquement couplée au guide de modulation (2). 5 13. Modulateur de phase (1) selon la revendication précédente dans lequel le guide d'entrée (210) est configuré pour exciter différents modes de propagation au sein du guide de modulation (2). 14. Modulateur de phase (1) selon la revendication précédente dans lequel le guide 10 d'entrée (210) est un guide monomode présentant un axe de propagation non aligné avec l'axe principal (y) de propagation du guide de modulation (2). 15. Modulateur de phase (1) selon la revendication 13 dans lequel le guide d'entrée (210) est un convertisseur de mode. 15 16. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le modulateur est configuré pour une onde lumineuse présentant une longueur d'onde À comprise entre 700 nm (10e mètres) et 3000nm. 20 17. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dopage de la zone P (4) est inférieur à 1018 cm-3, de préférence de l'ordre de 1017 cm-3. 18. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes 25 dans lequel le dopage de la zone N (5) est inférieur à 2.1018 cm-3, de préférence de l'ordre de 2.1017 cm-3. 19. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite fonction continue oscillante est sinusoïdale. 30 20. Modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 18 dans lequel ladite fonction continue oscillante est triangulaire. 21. Commutateur (11) comprenant au moins : un guide d'entrée (210), au moins 35 deux guides de sortie (220, 221) et un modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'entrée (21) du guide de 25 modulation (2) étant optiquement couplée à une sortie (2100) du guide d'entrée (210) et la sortie (22) du guide de modulation (2) étant optiquement couplée à des entrées (2200, 2210) des guides de sortie (220, 221). 5 22. Modulateur d'intensité (111) comprenant au moins : un guide d'entrée (210), - au moins un guide de sortie (220), au moins un premier segment (200) et un deuxième segment (201) de guidage s'étendant chacun depuis une sortie du guide d'entrée (210) et jusqu'à 10 une entrée du guide de sortie (220), - au moins un modulateur de phase (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, disposé sur au moins l'un parmi les premier et deuxième segments (200, 201) de guidage. 15