Optomechanics in hybrid fully-integrated two-dimensional photonic crystal resonators - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2015

Optomechanics in hybrid fully-integrated two-dimensional photonic crystal resonators

Optomécanique dans les résonateurs intégrés et hybrides à cristal photonique bi-dimensionel

Résumé

Optomechanical systems, in which the vibrations of a mechanical resonator are coupled to an electromagnetic radiation, have permitted the investigation of a wealth of novel physical effects. To fully exploit these phenomena in realistic circuits and to achieve different functionalities on a single chip, the integration of optomechanical resonators is mandatory. Here, we propose a novel approach to heterogeneously integrated arrays of two-dimensional photonic crystal defect cavities on top of silicon-on-insulator waveguides. The optomechanical response of these devices is investigated and evidences an optomechanical coupling involving both dispersive and dissipative mechanisms. By controlling optical coupling between the waveguide and the photonic crystal, we were able to vary and understand the relative strength of these couplings. This scalable platform allows for unprecedented control on the optomechanical coupling mechanisms, with a potential benefit in cooling experiments, and for the development of multi-element optomechanical circuits in the frame of optomechanically-driven signal-processing applications.
Les systèmes optomécaniques, dans lesquels les vibrations d'un résonateur mécanique sont couplées à un rayonnement électromagnétique, ont permis l'examen de multiples nouveaux effets physiques. Afin d'exploiter pleinement ces phénomènes dans des circuits réalistes et d'obtenir différentes fonctionnalités sur une seule puce, l'intégration des résonateurs optomécaniques est obligatoire. Ici nous proposons une nouvelle approche pour la réalisation de systèmes intégrés et hétérogènes comportant des cavités à cristaux photoniques bidimensionnels au-dessus de guides d'ondes en silicium-sur-isolant. La réponse optomécanique de ces dispositifs est étudiée et atteste d'un couplage optomécanique impliquant à la fois les mécanismes dispersifs et dissipatifs. En contrôlant le couplage optique entre le guide d'onde intégré et le cristal photonique, nous avons pu varier et comprendre la contribution relative de ces couplages. Cette plateforme évolutive permet un contrôle sans précédent sur les mécanismes de couplage optomécanique, avec un avantage potentiel dans des expériences de refroidissement et pour le développement de circuits optomécaniques multi-éléments pour des applications tels que le traitement du signal par effets optomécaniques.
Fichier principal
Vignette du fichier
VD2_TSVIRKUN_VIKTOR_15092015.pdf (11.01 Mo) Télécharger le fichier
VD2_TSVIRKUN_VIKTOR_15092015_Synthese_en_francais_Annexes.pdf (1.82 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)
Format : Autre
Loading...

Dates et versions

tel-01223835 , version 1 (03-11-2015)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01223835 , version 1

Citer

Viktor Tsvirkun. Optomechanics in hybrid fully-integrated two-dimensional photonic crystal resonators. Condensed Matter [cond-mat]. Université Paris Sud - Paris XI, 2015. English. ⟨NNT : 2015PA112176⟩. ⟨tel-01223835⟩

Collections

CNRS STAR
562 Consultations
2069 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More