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Micro et nano structuration duniobate de lithium
Marc De Micheli
LPMC Nice
Plan
FabricationEchange protonique (structuration du χ1)
Inversion de domaines (structuration du χ2)
Superposition
Fabrication
Boules Wafers
Le n
ioba
te d
e lit
hium
La mailleLe
nio
bate
de
lithi
um
O
+ C
Ps
Nb
Li
+ C
Li
PsNb
T > 1142°CT < 1142°C
Les tenseurs
Electro-optique Piezo électrique Élasto-optique Acousto-optique Non linéaire
Le n
ioba
te d
e lit
hium
Structuration de l'indice (χ1)
Echange protonique
Echange protonique
Echange Température Composition Durée
Recuit Température Durée
Bain
200 < T < 300 °C
■ Echange inverse◆ Température◆ Composition◆ Durée
Masque taper 1
Masque Taper 2
Echange protonique
+ C Li
NbO
H
LiNbO3 + xH+! HxLi1"xNbO3 + xLi
+
Echange protonique
PEδne
Profondeur0
0.1APE
Hybrides
Comparaison
Echange protonique
LiNbO3 + xH+! HxLi1"xNbO3 + xLi
+
δne
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0 1 2 3 4 5 6
ε33 . 103
PE3
Echange + recuitEchange Direct
α
κ1
β1κ2 β2
β3
β4
PEAPE
Mesure du coefficient non linéaire
Principe
LaserYAG
Ge PM
ω 2ω
Cale piézo-électrique
Substrat
guide
Guide PE
1
2
0
0,5
1
0 5 10 15 20Depth (µm)
Sign
al (a
.u.)
2,2
2,25
2,3
2,35
Inde
x
1
2
IR
SH
δne
Guide APE, 1 seul recuit
0
0,5
1
0 5 10 15 20 25depth (µm)
Sign
al (a
.u.)
2,2
2,25
2,3
2,35
Infrared
SH
dne
Inde
x
Guide SPE
0
0,5
1
0 5 10 15 20 25 30Depth (µm)
Sign
al (a
.u.)
2,2
2,25
2,3
2,35
Inde
x
SHIR
δne
Inversion de domaine (Poling)
Structuration du χ2
Fabrication of PPLN samples by e-field poling
z
x
y
Z-cut LiNbO3sample
Mask
E
Poling setup
Shape of deposited mask
Area where the polarizationwill be flipped
7µm period PPLN sample (duty cycle 65% et 35%)
Poling periodΛ = 7µm
×500 optical image after10 min. HF attack
Poling periodΛ = 7µm
×500 dark fieldoptical image
7µm period PPLN sample (duty cycle 65% et 35%)
Superposition
Domaines
waveguide
z
x
θ
Domaines
APE
PE
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