Brevet FR3046853A1 (20170721)
REVENDICATIONS1. Dispositif photonique (100; 300; 400;\n<CLM>\1\tcomprenant une cavité optique (110 ; 310 ;\n<CLM>\1\tdélimitée par deux miroirs à cristaux photoniques (110A, 1106 ; 310A, 310B ; 4106 ; 610A, 610B), et un guide d'onde de sortie (130 ; 430 ;\n<CLM>\1\tadapté à recevoir un signal émergeant de la cavité optique, caractérisé en ce que : chaque miroir à cristaux photoniques (110A ; 1106 ; 310A ; 3106 ; 4106 ; 610A ; 6106 ; 1110A ; 11106) est constitué d'un réseau central (111A ; 1116 ; 411B), délimité sur chaque côté par des réseaux latéraux (112A, 113A ; 112B, 1136 ; 412B, 413B, 414B, 415B) présentant chacun une valeur de la période et/ou du facteur de remplissage distincte de celle(s) du réseau central ; l'un des réseaux latéraux (113B ; 413B), dit réseau de sortie, présente moins de motifs élémentaires que les autres réseaux latéraux ; le guide d'onde de sortie (130 ; 430 ; 630 ; 1130) est formé coplanaire avec le réseau de sortie ; et un élément de couplage (120 ; 420 ; 620 ; 1120) est disposé entre le réseau de sortie et le guide d'onde, dont la largeur décroît progressivement en se rapprochant du guide d'onde.\n<CLM>\1\tDispositif photonique (100 ; 300 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque miroir à cristaux photoniques est constitué d'un réseau central unidimensionnel (111A; 111B) du type réseau de traits, entouré sur deux côtés par deux réseaux latéraux unidimensionnels (112A, 113A; 112B, 113B), chacun du type réseau de traits, les traits du réseau central et des réseaux latéraux étant parallèles entre eux.\n<CLM>\1\tDispositif photonique (400) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque miroir à cristaux photoniques est constitué d'un réseau central bidimensionnel (411B) du type réseau de plots, entouré sur quatre côtés par quatre réseaux latéraux 3046853 26 bidimensionnels (412B, 413B, 414B, 415B), chacun du type réseau de plots, les plots du réseau central et des réseaux latéraux étant parallèles entre eux.\n<CLM>\1\tDispositif photonique (100 ; 300 ; 400 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de couplage (120 ; 420 ; 620 ; 1120), le coeur (131) du guide d'onde de sortie, et l'un parmi deux matériaux constituant les miroirs à cristaux photoniques (110A ; 1106 ; 310A ; 3106 ; 4106 ; 610A ; 6106 ; 1110A ; 1110B), sont formés d'un même matériau. 10\n<CLM>\1\tDispositif photonique (100 ; 300 ; 400 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de couplage (120 ; 420 ; 620 ; 1120), le coeur (131) du guide d'onde de sortie, et l'un parmi deux matériaux constituant les miroirs à cristaux photoniques (110A ; 1106 ; 310A ; 3106 ; 4106 ; 610A ; 6106 ; 1110A ; 1110B), sont en silicium, notamment du silicium amorphe. 15\n<CLM>\1\tDispositif photonique (100 ; 300 ; 400 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la gaine du guide d'onde de sortie (130 ; 430 ; 630 ; 1130), et l'autre parmi les deux matériaux constituant les miroirs à cristaux photoniques (110A; 1106; 310A ; 310B ; 4106 ; 610A ; 6106 ; 1110A ; 1110B), sont formés d'un même matériau.\n<CLM>\1\tDispositif photonique (100 ; 300 ; 400 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 6, caractérisé en ce que la gaine du guide d'onde de sortie (130 ; 430 ; 630 ; 1130), et l'autre parmi les deux matériaux constituant les miroirs à cristaux photoniques (110A; 1106; 310A ; 310B ; 4106 ; 610A ; 6106 ; 1110A ; 1110B), sont en silice.\n<CLM>\1\tDispositif photonique (100 ; 300 ; 400 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le réseau central (111A ; 1116 ; 411B) de chaque miroir à cristaux photoniques présente un indice effectif distinct de celui du guide d'onde de sortie (130 ; 430 ; 630 ; 1130). 20 25 3046853 27\n<CLM>\1\tDispositif photonique (600) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un guide d'onde dit terminal (650), et un coupleur optique (640) destiné à coupler optiquement le guide d'onde de sortie (630 ; 1130) et le guide d'onde terminal (650), le coupleur optique (640) s'étendant notamment 5 sous le guide d'onde de sortie (630), et comprenant : un élément externe (641), présentant une base (641A) à partir de laquelle s'étendent deux bras (641B) séparés par une encoche, ladite encoche étant délimitée latéralement par deux premières parois (641C) d'écartement décroissant en direction du fond de l'encoche ; 10 un élément central (643), situé dans l'encoche, délimité latéralement par deux deuxièmes parois (643C), et présentant une première région où lesdites deux deuxièmes parois (643C) sont en contact direct avec lesdites deux premières parois (641C) jusqu'au fond de l'encoche, le coeur (651) du guide d'onde terminal s'étendant dans le prolongement de cet élément central (643) et étant constitué d'un même matériau ; et 15 un élément intermédiaire (642), s'étendant entre l'élément externe (641) et l'élément central (643), directement entre une première paroi (641C) et une deuxième paroi (643C) là où une première paroi n'est pas en contact direct avec une deuxième paroi, la gaine du guide d'onde terminal (650) s'étendant dans le prolongement de cet élément intermédiaire (642) et étant formé d'un même matériau, 20 l'indice optique de l'élément central (643) étant supérieur à l'indice optique de l'élément intermédiaire (642), lui-même supérieur à l'indice optique de la base (641A) de l'élément externe.\n<CLM>\1\tDispositif photonique (600) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le 25 guide d'onde terminal (650) est adapté à propager un rayonnement dans le moyen infrarouge, à une longueur d'onde comprise entre 2 et 10 um.\n<CLM>\1\tDispositif photonique(600) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'élément central (643) et le coeur (651) du guide d'onde terminal sont en 30 germanium, ou un alliage de germanium et de silicium. 3046853 28\n<CLM>\1\tDispositif photonique (600) selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (642) et la gaine du guide d'onde terminal (650) sont en silicium, ou un alliage de germanium et de silicium. 5\n<CLM>\1\tDispositif photonique (600) selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que l'élément externe (641) comprend de la silice, de l'oxyde d'aluminium, du nitrure d'aluminium, un gaz ou un vide. 10\n<CLM>\1\tDispositif photonique (600) selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'une distance minimale entre les deux deuxièmes parois (643C) de l'élément central (643), est strictement supérieure à 0,2 um\n<CLM>\1\tDispositif photonique (300 ;\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 9 15 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend un milieu à gain (319 ;\n<CLM>\1\tdisposé à l'intérieur de la cavité optique (310 ; 610), de façon à former une source laser de type VCSEL.