ETUDE D'UNE PHOTODIODE A BASE D'UN GUIDE D’ONDE SILICIUM SUR SIMOX POUR LA REALISATION D'UN COMMUTATEUR OPTOELECTRONIQUE
Mots-clés :
SIMOX, guide d'ondes, non linéarités optiques, photodiode, commutationRésumé
Cette étude concerne la modélisation du fonctionnement non linéaire du composant photodiode en régime dynamique, le but étant la réalisation de commutateurs optoélectroniques à seuil rapide. La structure de base de ces composants consiste en un guide d’onde silicium sur isolant de type SIMOX, avec coupleur à réseau de diffraction.
Les non linéarités optiques dans le silicium sont liées à la variation de l'indice de réfraction, et sont exploitées pour obtenir des commutations rapides sur le photocourant lié à la propagation du mode fondamental dans le guide. Les performances de la photodiode sont fortement dépendantes de son temps de montée et de sa sensibilité. On veillera à optimiser ces deux derniers.
Le modèle de fonctionnement non linéaire de la photodiode, établi en régime dynamique, est basé sur les variations de l’indice de réfraction, occasionnées à la fois par la création de porteurs libres et par les effets thermiques dus à la recombinaison des porteurs et à l'effet Joule. Ce modèle permet, à partir de l’évolution temporelle du photocourant, de déterminer le domaine de fonctionnement du photodétecteur en ajustant les paramètres clés tel que la densité de puissance incidente, le décalage angulaire par rapport à la résonance ainsi que la tension de polarisation.
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Références
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