Brevet FR3049069A1 (20170922)
REVENDICATIONS1. Guide à onde lente apte à ralentir la propagation d'un signal optique qu'il guide, ce guide comporte : - un substrat (70) qui s'étend essentiellement dans un plan appelé « plan du substrat », - un axe optique (10) tangent en tout point à la direction de propagation du signal optique à l'intérieur du guide à onde lente, cet axe optique s'étendant dans un plan parallèle au plan du substrat, - une section (18) de ralentissement apte à ralentir la propagation du signal optique, cette section comportant à cet effet des dents latérales (40) disposées de façon symétrique de part et d'autre de l'axe optique avec un pas régulier p le long de l'axe optique depuis le début (24) de cette section de ralentissement jusqu'à sa fin (26), chaque dent latérale s'étend continûment le long d'une direction (41) d'extension parallèle au plan du substrat, depuis une extrémité proximale (42) jusqu'à une extrémité distale (44) qui constitue la partie de la dent latérale la plus éloignée de l'axe optique et chaque dent latérale comportant un point (46) d'intersection entre sa direction d'extension et l'axe optique, la longueur de chaque dent latérale étant égale à la distance la plus courte entre l'axe optique et son extrémité distale, - un guide (12) d'onde central qui s'étend le long de l'axe optique et qui comporte de chaque côté de l'axe optique des flancs latéraux (76, 78), la largeur du guide d'onde central, à l'intérieur de la section de ralentissement, étant définie uniquement entre deux dents latérales immédiatement consécutives et prise égale à la distance la plus courte, mesurée dans une direction transversale parallèle au plan du substrat et perpendiculaire à l'axe optique, entre les flancs latéraux du guide d'onde central situés de chaque côté de l'axe optique et entre ces dents latérales consécutives, - une région (56) d'élargissement s'étendant le long de l'axe optique, sur une distance supérieure à dmin depuis un début (24), confondu avec le début de la section de ralentissement, jusqu'à une fin (62) située à l'intérieur de la section de ralentissement, la distance dmin étant une distance égale au plus grand de la longueur d'onde À du signal optique et de 5p, où p est le pas entre les dents latérales (40), la longueur des dents latérales situées à l'intérieur de la région d'élargissement augmentant continûment en allant du début jusqu'à la fin de cette région d'élargissement, les extrémités distales (44) de toutes les dents latérales situées d'un même côté de l'axe optique à l'intérieur de cette région d'élargissement étant toutes situées, à cet effet, sur une courbe qui s'éloigne continûment de l'axe optique, la longueur de la dent latérale située juste après la fin de la région d'élargissement étant égale ou inférieure 3049069 19 à la longueur de la dernière dent latérale située à l'intérieur de cette région d'élargissement, - une région (60) de rétrécissement qui s'étend le long de l'axe optique sur une distance supérieure à dmin depuis un début (64), situé à l'intérieur de la section de 5 ralentissement, jusqu'à une fin (26) confondue avec la fin de la section de ralentissement, la longueur des dents latérales situées à l'intérieur de la région de rétrécissement, diminuant continûment en allant du début (64) jusqu'à la fin (26) de cette région de rétrécissement, les extrémités distales (44) de toutes les dents latérales situées d'un même côté de l'axe optique à l'intérieur de cette région de 10 rétrécissement étant toutes situées, à cet effet, sur une courbe qui se rapproche continûment de l'axe optique, la longueur de la dent latérale située juste avant le début de la région de rétrécissement étant égale ou inférieure à la longueur de la première dent latérale située à l'intérieur de cette région de rétrécissement, caractérisé en ce que le guide à onde lente comporte aussi : 15 - une région initiale (28) qui s'étend, le long de l'axe optique, sur une distance supérieure à dmin, depuis un début (33) à partir duquel la largeur du guide d'onde central commence à diminuer continûment jusqu'à une fin (34) au-delà de laquelle la largeur du guide d'onde central ne diminue plus jusqu'à la fin de la section de ralentissement, cette région initiale chevauchant la région d'élargissement sur une 20 distance non nulle supérieure à dmin, - une région finale (32) qui s'étend, le long de l'axe optique, sur une distance supérieure à dmin, depuis un début (36) à partir duquel la largeur du guide d'onde central commence à augmenter continûment jusqu'à une fin (37) au-delà de laquelle la largeur du guide d'onde central n'augmente plus, cette région finale chevauchant la 25 région de rétrécissement sur une distance non nulle supérieure à dmin-\n<CLM>\1\tGuide selon la revendication 1, dans lequel la longueur de la section de ralentissement entre son début (24) et sa fin (26) est supérieure à 15 lm ou 50 lm. 30\n<CLM>\1\tGuide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'angle entre la direction (41) d'extension de chaque dent latérale et l'axe optique (10) est compris entre 85° et 95°.\n<CLM>\1\tGuide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le 35 guide à onde lente comporte une région intermédiaire (58) qui s'étend le long de l'axe optique sur une distance supérieure à dmin depuis un début (62) confondu avec la fin de la région (56) d'élargissement jusqu'à une fin (64) confondue avec le début de la 3049069 20 région (60) de rétrécissement, la longueur des dents à l'intérieur de cette région intermédiaire étant constante.\n<CLM>\1\tGuide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le 5 guide à onde lente comporte une région centrale (30) qui s'étend le long de l'axe optique sur une distance supérieure à dmin depuis un début (34) confondu avec la fin de la région initiale (28) jusqu'à une fin (36) confondue avec le début de la région finale (32), la largeur du guide d'onde central à l'intérieur de cette région centrale étant constante. 10\n<CLM>\1\tGuide selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la fin (62) de la région (56) d'élargissement est confondue avec le début (64) de la région (60) de rétrécissement et la fin (34) de région initiale (28) est confondue avec le début (36) de la région finale (32). 15\n<CLM>\1\tGuide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la largeur du guide (12) d'onde central est deux fois plus grande au début (33) de la région initiale qu'à la fin (34) de cette région initiale, et la largeur du guide (12) d'onde central est deux fois plus petite au début (36) de la région finale qu'à la fin (37) de la 20 région finale.\n<CLM>\1\tGuide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rapport S1/S2 est compris entre 0,25 et 0,75, où : - S1 est la surface de la projection orthogonale de la section (18) de ralentissement 25 sur le plan du substrat, et - S2 est la surface de la plus petite enveloppe convexe qui contient entièrement la projection orthogonale de la section (18) de ralentissement.\n<CLM>\1\tGuide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : 30 - le pas p est strictement inférieur à À/neff, où À est la longueur d'onde du signal optique et ne est l'indice effectif de propagation du signal optique se propageant dans ce guide à onde lente, - la direction d'extension de chaque dent latérale forme un angle constant avec l'axe optique, 35 - les flancs latéraux (76,\n<CLM>\1\tdu guide d'onde central sont disposés de façon symétriques de chaque côté de l'axe optique. 3049069 21\n<CLM>\1\tGuide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : - le guide (12) à onde lente comporte une chaufferette (6) apte à chauffer le guide d'onde central à une température souhaitée en réponse à un signal électrique de commande, et 5 - un circuit (8) de commande apte à générer le signal électrique de commande qui permet de maintenir le guide d'onde central à une température où l'indice de groupe ng du mode fondamental TE du signal optique qui se propage dans le guide d'onde central est supérieur ou égal à huit. 10\n<CLM>\1\tModulateur, à semi-conducteur, de la phase ou de l'amplitude d'un signal optique, ce modulateur comportant : - un guide (4 ;\n<CLM>\1\tà onde lente, et - un dispositif commandable (80 ;\n<CLM>\1\tapte à faire varier la densité des porteurs libres de charge à l'intérieur du guide à onde lente en réponse à un signal de 15 commande électrique pour moduler la phase ou l'amplitude du signal optique, caractérisé en ce que le guide à onde lente est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.\n<CLM>\1\tModulateur selon la revendication 11, dans lequel le guide (12) d'onde central 20 comporte au moins une jonction PN (80 ;\n<CLM>\1\tou PIN et le modulateur comporte des prises (84,\n<CLM>\1\tde contact apte à appliquer une différence de potentiels de part et d'autre de cette jonction PN ou PIN pour faire varier la densité des porteurs de charge à l'intérieur du guide d'onde central en réponse à un signal électrique de commande.