Publication trimestrielle du Laboratoire
d'analyse et d'architecture des systèmes du CNRS
L'autocollimation permet de propager un faisceau lumineux sans étalement latéral et en l'absence de tout guide optique. Cette thèse traite de la conception de cavités membranaires GaAs à autocollimation pour démontrer une nouvelle génération de cavité laser, ici émettant aux environs de 1 µm.La première partie concerne l'étude théorique d'une cavité à autocollimation reposant sur un cristal photonique à maille carrée. Un modèle d'ondes planes est développé pour simuler la propagation de modes dans un milieu à autocollimation. Le dimensionnement, les propriétés de guidage et de sélectivité spectrale et spatiale d'une cavité à autocollimation sont analysées.La deuxième partie évalue la fabrication d'une cavité membranaire GaAs à cristal photonique en régime d'autocollimation. Ce cristal photonique à fort facteur de remplissage en trous et avec des dimensions très faibles nécessite la mise au point d'un procédé de masquage et de gravure RIE spécifique. Un second volet porte sur la minimisation des dégradations du matériau actif induites lors de la réalisation du cristal photonique. Sur ce point, un modèle balistique a été développé pour estimer le temps de gravure optimal et réduire ainsi les défauts générés par implantation lors de la gravure. Des voies de passivation électronique à base de sulfures et nitrures post-process sont également examinées.