Cet article se concentre sur l’étude du spectre de modulation multi-niveaux du mode de cavité whispering-gallery (WGM) d’une micro-sphère composite en matériau à changement de phase Ge₂Sb₂Te₅ (GST). L’objectif est d’exploiter la réversibilité de l’état de phase du matériau GST pour réaliser un contrôle efficace et répétable du spectre WGM multi-niveaux. Afin de surmonter les limitations des modulations multi-niveaux traditionnelles des microcavités WGM, telles que la faible profondeur de modulation et l’instabilité des états intermédiaires, la présente étude a d’abord préparé une micro-sphère composite GST et testé ses propriétés optiques, suivi d’une analyse par simulation des différents états de phase, comparant les différences entre la micro-sphère composite et la micro-sphère intrinsèque en silicium sur les propriétés optiques fondamentales, puis effectué des tests de rapport d’extinction ainsi que des expériences de modulation multi-niveaux. Les résultats montrent que les pics de résonance WGM de la micro-sphère composit GST conservent efficacement les caractéristiques de résonance de la micro-sphère intrinsèque en silicium, tout en possédant un facteur de qualité élevé. Par ailleurs, la micro-sphère composite GST peut réaliser une modulation d’intensité stable et répétable d’environ 15 dB sous modulation de changement de phase statique, obtenant sept niveaux de modulation stables. Cette étude fournit des solutions réalisables et des bases expérimentales pour des applications telles que le stockage optique multi-niveaux, la modulation optique programmable et la détection intégrée, démontrant un large potentiel d’application dans le domaine de l’optique intégrée.

Micro-sphère composite;Ge₂Sb₂Te₅;Mode whispering-gallery;Facteur de qualité élevé;Modulation spectrale multi-niveaux