Contributions a L'etude de Dispositifs D'optique Integree

Cette these contient des contributions a l'etude de deux champs du vaste domaine de l'optique integree. A cet effet, nous avons divise notre travail en deux grandes parties:. Dans une premiere partie, nous traitons le probleme de la realisation d'une nouvelle classe de guides d'onde planaires utilisables dans le domaine de longueur d'onde de l'infrarouge moyen (infrarouge thermique), domaine ou l'apparition anticipee de fibres optiques a pertes extremement faibles rendraient fort interessante l'existence de tels guides d'onde planaires. Dans un premier temps, nous presentons une etude analytique originale d'une structure planaire a profil d'indice gradue, suivie d'une analyse d'un guide canal base sur cette structure. Dans un deuxieme temps, nous decrivons le procede de fabrication par pulverisation atomique d'un guide planaire forme d'arseniure de gallium (AsGa) sur du dioxyde de silicium (SiO_2 ), combinaison de materiau compatible avec l'infrarouge moyen. Finalement, nous presentons une etude de conception d'un reseau de surface destine a coupler la lumiere dans un tel guide, les autres methodes traditionnelles de couplage semblant peu appropriees aux environs de lambda = 10 mum. Dans une deuxieme partie, nous traitons le probleme de la jonction Y en optique integree, jonction qui soufre de pertes tres importantes des que l'angle d'ouverture devient interessant pour le concepteur de circuits integres optiques. L'analyse est basee sur la methode numerique dite BPM (Beam Propagation Method; methode de propagation du faisceau) qui fait l'objet d'un bref rappel. Nous poursuivons avec l'etude et l'optimisation d'une nouvelle jonction Y dont l'essence est l'utilisation du phenomene de diffraction a travers trois fentes de phase. Nous obtenons ainsi une tres bonne jonction, separant proprement le faisceau, a une ouverture de 10 degres. Finalement, nous faisons un rappel d'un profil d'indice dit "ideal" pour guides courbes et nous proposons l'utilisation de tels guides d'onde dans une jonction Y.