Modulateurs électro-optiques niobate de lithium intégrés sur la plateforme photonique en nitrure de silicium

La photonique sur silicium a fait l'objet d'un large développement ces deux dernières décennies et de nombreuses plateformes industrielles proposent un panel de briques élémentaires permettant de réaliser des circuits intégrés complexes hybridant des fonctions électriques et optiques. L'introduction de matériaux actifs tel que le Germanium et les composés III-V ont permis d'accroitre les fonctionnalités des circuits photoniques Si avec l'intégration de détecteurs et de sources de lumière. L'introduction de composants de routage en Nitrure de Silicium (SiN) a permis récemment d'augmenter les performances des composants notamment en termes de robustesse à la température, d'immunité au phénomène d'absorption à 2 photons, de non linéarités de type Kerr, et de pertes de propagation. Néanmoins les possibilités de moduler directement la phase / l'amplitude dans ces guides nitrures restent compliqué. L'effet plasma, largement utilisé dans le silicium n'est pas accessible sur une plateforme 100% nitrure, et garde ses inconvénients dans une filière Si/SiN (pertes, consommation). Ce sujet de thèse porte sur le développement de solutions de modulation basées sur l'effet pockels. Il s'inscrit dans le développement actuel de la filière nitrure pour les applications liées au calcul & communications optiques sur puces (classiques ou quantiques), le balayage de faisceau (Lidars) et les capteurs, qui nécessite de cascader plusieurs modulateurs en série. Cette voie figure parmi les plus prometteuses pour obtenir simultanément de faibles consommations, de faibles pertes et de hautes vitesses de modulation.