Université de Rennes Amélioration des performances de la plateforme à base de verres de chalcogénure en optique intégrée pour le proche et moyen infrarouge Enhancement of photonic integrated platforms based on chalcogenide glasses for near- and mid-infrared applications Circuit photonique intégréChalcogénurePertes optiquesgravure RIE/ICP Integrated photonic circuitchalcogenideOptical lossesRIE/ICP etching Circuits intégrés photoniques Verres de chalcogénures Cette thèse s'inscrit dans le développement de circuits photoniques intégrés utilisant des verres de chalcogénures, une famille de matériaux aux propriétés remarquables pour la manipulation de la lumière infrarouge. Ces matériaux vitreux se distinguent par leurs propriétés uniques permettant la réalisation de dispositifs pour diverses applications : le traitement de signaux optiques, la détection de molécules par spectroscopie, et la réalisation de sources de lumière intégrées. Dans le cadre de ce travail, différentes compositions de verres de chalcogénures ont été étudiées pour optimiser les procédés de gravure sèche et améliorer leurs performances optiques. Une méthodologie d'analyse quantitative de la rugosité a été développée permettant de modéliser les pertes par diffusion surfacique des guides d'ondes. Des caractérisations optiques systématiques par la méthode de "cut-back" ont permis de valider ces résultats sur l'ensemble des études menées. L'optimisation des conditions de gravure du GeSbSe a conduit à une amélioration significative des performances des guides d'ondes. Les pertes optiques ont été réduites de 65,3% dans le proche infrarouge (1550 nm) et des performances remarquables ont été obtenues dans le moyen infrarouge avec des pertes minimales de 1,45 dB/cm à 4,11 μm. Pour le GaGeSbS dopé erbium, un procédé de gravure cyclique innovant a été développé, conduisant à une augmentation de 60% de l'intensité de photoluminescence à 1550 nm. La première démonstration de guides d'onde en GeBiSe a également été réalisée, ouvrant la voie vers des dispositifs exploitant la diffusion Brillouin. Ces résultats établissent ainsi une plateforme technologique au niveau de l'état de l'art pour la photonique intégrée en verres de chalcogénures. This thesis focuses on the development of integrated photonic circuits using chalcogenide glasses, a family of materials with remarkable properties for infrared light manipulation. These vitreous materials are distinguished by their unique properties enabling the realization of devices for various applications: optical signal processing, molecular spectroscopy detection, and integrated light sources. In this work, different chalcogenide glass compositions were studied to optimize dry etching processes and improve their optical performances. A quantitative roughness analysis methodology was developed to model surface scattering losses in waveguides. Systematic optical characterizations using the cut-back method validated these results across all studies conducted.The optimization of GeSbSe etching conditions led to significant improvement in waveguide performances. Optical losses were reduced by 65.3% in the near-infrared (1550 nm), and remarkable performances were achieved in the mid-infrared with minimal losses of 1.45 dB/cm at 4.11 μm. For erbium-doped GaGeSbS, an innovative cyclic etching process was developed, leading to a 60% increase in photoluminescence intensity at 1550 nm. The first demonstration of GeBiSe waveguides was also achieved, paving the way for devices exploiting Brillouin scattering. These results establish a technological platform at the state-of-the-art level for integrated photonics using chalcogenide glasses. Electronic Thesis or DissertationText fr application/pdf1 : 68915 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/1b0f9ded-b232-4ef2-94b3-dbcdb1fd58a0 Hammouti Abdelali 1996-01-19 XX 293121265 abdelali.hammouti@gmail.com 2025URENS047 http://www.theses.fr/2025URENS047 2025-02-04 Photonique Université de Rennesthesis.degree.grantor_1 26693823X Doctorat non ouiCharrierJoëlintervenant_122349898XBodiouLoïcintervenant_2120539934Marris-MoriniDelphineintervenant_3085931349ThomyVincentintervenant_405984776XMasselinPascalintervenant_5179780875RodriguezJean-Baptisteintervenant_6074248979 MATISSEecoleDoctorale_1 267602553 FOTON partenaireRecherche_1 12866357X ddc:620 CharrierJoëlBodiouLoïcMarris-MoriniDelphineThomyVincentMasselinPascalRodriguezJean-BaptisteUniversité de RennesMATISSE FOTON ASCII PDF 70569261