Contribution to the development of a CAD for the optical circuits. Implementation and application to the passive circuits.
Contribution au développement d'une CAO pour les circuits optiques. Mise en oeuvre et application aux circuits passifs.
Abstract
After having introduced specificities of various existing optical CAD tools, a contribution to the development of an oriented "Circuit" approach was made. This approach is based on the use of S-matrix after its generalization for optical components thanks to the use of the Jones matrix formalism.
First of all, several passive components such as waveguide, mirror, insulator or optical coupler were modelled in a descriptive way. Then in a more technological way, some specificities related to manufacturing technology were inserted in each model. Thus, a library of components containing optical fibre, optics integrated on glass or semi-conductor were generated.
This library of components is then implemented in a RF simulator oriented "Circuit" enabling to simulate optical circuits. Several examples are studied among which Fabry-Perot or Mach-Zehnder interferometers, wavelength filters or integrated circuits on glass.
First of all, several passive components such as waveguide, mirror, insulator or optical coupler were modelled in a descriptive way. Then in a more technological way, some specificities related to manufacturing technology were inserted in each model. Thus, a library of components containing optical fibre, optics integrated on glass or semi-conductor were generated.
This library of components is then implemented in a RF simulator oriented "Circuit" enabling to simulate optical circuits. Several examples are studied among which Fabry-Perot or Mach-Zehnder interferometers, wavelength filters or integrated circuits on glass.
Après avoir introduit les spécificités des différents outils de CAO optiques existants, on contribue au développement d'une approche orientée "Circuit" basée sur l'utilisation de matrices-S, après sa généralisation, pour les composants optiques grâce à l'utilisation du formalisme de la matrice de Jones.
Plusieurs composants passifs tels que guide, miroir, isolateur ou encore coupleur optique ont été modéléisés tout d'abord de manière descriptive, puis de manière plus technologique en insérant dans chacun des modèles les spécificités liées à la technologie de fabrication. Nous générons ainsi une bibliothèque de composants à base de fibre optique, d'optique intégrée sur verre ou encore à base de semi-conducteur.
Cette bibliothèque de composants est ensuite implémentée dans un simulateur RF de type "Circuit" nous permettant de simuler des circuits optiques. Plusieurs exemples sont étudiés parmi lesquels des interféromètres de Fabry-Perot ou de Mach-Zehnder, des filtres en longueurs d'ondes ou encore des circuits intégrés sur verre.
Plusieurs composants passifs tels que guide, miroir, isolateur ou encore coupleur optique ont été modéléisés tout d'abord de manière descriptive, puis de manière plus technologique en insérant dans chacun des modèles les spécificités liées à la technologie de fabrication. Nous générons ainsi une bibliothèque de composants à base de fibre optique, d'optique intégrée sur verre ou encore à base de semi-conducteur.
Cette bibliothèque de composants est ensuite implémentée dans un simulateur RF de type "Circuit" nous permettant de simuler des circuits optiques. Plusieurs exemples sont étudiés parmi lesquels des interféromètres de Fabry-Perot ou de Mach-Zehnder, des filtres en longueurs d'ondes ou encore des circuits intégrés sur verre.
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