École Nationale Supérieure de
Techniques Avancées

Résumé

Ce rapport a pour but d'étudier l'impact de deux principaux paramètres sur l'efficacité de l'opération de commutation optique, le facteur de qualité et le volume de Kerr, mais aussi de comprendre en quoi les variations de ces paramètres affectent le signal en sortie. Tout d'abord, des systèmes optiques permettant de contrôler le chemin de la lumière dans un crystal photonique sont introduits, ainsi que la théorie mathématiques des modes couplés permettant de modéliser sa propagation. Des simulations numériques sont mises en oeuvre via MATLAB dans le cas d'une simple cavité linéaire pour comprendre comment y évolue une impulsion gaussienne. Plus particulièrement, l'attention est portée sur l'évolution du délais et de la largeur du signal de sortie lorsque la largeur du signal d'entrée, ou que la différence de fréquences avec la fréquence de résonance de la cavité, change. Enfin, les dynamiques non linéaires sont introduites et l'étude de l'opération de switch-on est effectuée en changeant numériquement le facteur de qualité du système et, plus tard, le volume de Kerr. Pour un ensemble de paramètres donné, l'existence d'un facteur Q optimal est montrée, permettant la mise en place d'un commutateur rapide et peu coûteux en énergie. De plus, un compromis entre la vitesse de commutation et le coût énergétique de l'opération est nécessaire en choisissant une valeur du volume de Kerr.