Cristaux photoniques planaires

Table des matières

Remerciement
Liste des acronymes
Liste des figures
Liste des tableaux
Introduction générale
Chapitre I : Généralités sur les Cristaux Photoniques
I.1. Introduction
I.2. Perspective historique des cristaux photoniques
I.3. Définition des cristaux photoniques
I.4. Analogie entre l’électron et le photon
I.5. Matériaux à bandes interdites photoniques naturels
* Les Papillons
* Les oiseaux
* Les Opales
I.6. Propriétés de base des cristaux photoniques
• I.6.1. Cristal photonique unidimensionnel
I.6.1.1. Miroir de Bragg (cristal photonique unidimensionnel)
I.6.1.2. Influence de l’incidence du faisceau
I.6.1.3. La largeur et la fréquence centrale du gap
I.6.1.4. Ouverture d’une bande interdite omnidirectionnelle
• I.6.2. Les cristaux photoniques tridimensionnels
I.6.2.1. Structures « Tas de bois »
I.6.2.2. Structures « Opale »
• I.6.3. Les cristaux photoniques bidimensionnels
I.6.3.1. Différentes familles de cristaux photoniques bidimensionnels
I.6.3.2. Cartes des bandes interdites
I.6.3.3.Diagramme de bandes
I.6.3.3.a. Les défauts ponctuels
I.6.3.3.b. Les défauts linéaires
I.6.3.4 Structures de bandes photoniques
I.7. Caractéristiques d’un cristal photonique unidimensionnel
I.7.1. La dimensionnalité
I.7.2. La symétrie
I.7.3. Paramètre du réseau
I.7.4. Le contraste d’indice
I.7.5. Les périodes
I.7.6. Le facteur de remplissage
I.8. Techniques de modélisation
I.8.1. La méthode des ondes planes (PWE)
I.8.2. La méthode des réseaux de diffraction
I.8.3. La méthode des matrices de transfert
I.8.4. Différences finies dans le domaine temporel (FDTD)-2D
I.9. Cristaux photoniques planaires
I.10. Défauts dans un cristal photonique unidimensionnel
I.11. Domaines d’application
I.12. Les matériaux
I.12.1. Le Silicium
I.12.1/a. Silicium macroporeux
I.12.1/b. Si/SiO2
I.12.2. Les semi-conducteurs
I.13.conclusion
Chapitre II : Simulateur COMSOL Multiphysics
II.1 Introduction
II.2. Outil multi physiques utilisé
II.2.1. Introduction à COMSOL Multiphysics
II.2.2. Avantages de conception avec COMSOL Multiphysics
II.2.3. Méthodologie de conception avec COMSOL Multiphysics
II.3.Une introduction à la méthode des éléments finis (FEM)
II.3.1. Exemple
II.4.1. Équations d’onde à sens unique
II.4.2 Solution via des courbes caractéristiques
II.4.3 Solution par séparation des variables
II.5 L’équation de Helmholtz
II. 4. Conclusion
Chapitre III : Présentation des Résultats de simulation
III.1. Introduction
III.2. Optimisation des filtres passe-bande à base des cristaux photoniques-1D
III.3. Présentation des résultats de simulation
III.3.1. Filtre sélectif à longueur d’onde 1.31μm
III.4.1 Filtre sélectif à longueur d’onde 1.55μm
a. Première optimisation
b. deuxième optimisation
III.5. Conclusion
Conclusion générale
Références bibliographiques