Silicon photonics has been widely recognized as a key technology that enables guiding, modulating, detecting, and computing of light in silicon chips. Photonic chips can be fabricated in a similar fashion as microelectronic chips, leveraging the mature CMOS fabrication and metrology infrastructure. Extending this technology, this dissertation focuses on two different areas : silicon microresonator-based mid-infrared light sources, and efficient strain engineering of the bandgap of two-dimensional materials. First, we review the basic theory of waveguides and ring resonators, laying the groundwork for the rest of the dissertation. Second, nonlinear optics is introduced with an emphasis on third order nonlinear phenomena including four wave mixing, the basis for Kerr frequency comb generation. Third, starting with the basic theory of lasers, we present the basic principles of quantum well lasers, leading to the discussion of quantum and interband cascade lasers. Fourth, we demonstrate a simple approach to generate mid-infrared frequency comb using a passive high-Q microresonator as well as an over one million quality factor silicon microresonator at 4.5 ?m. The novel suspended inverse taper with sub-3dB coupling loss is reported. Fifth, we demonstrate a compact narrow-linewidth widely-tunable mid-infrared laser using a high-Q external on-chip cavity. Lastly, we demonstrate highly efficient modulation of transition metal dichalcogenide monolayers (TMD) monolayers as well as TMD monolayer integrated on a silicon nitride waveguide. Additionally, we present a heterogeneous integration platform based on a thin polymer, which allows bonding as well as in principle, evanescent coupling between the two substrates.

La thèse a pour but de documenter les répercussions de l'utilisation du chien-guide pour les personnes fonctionnellement non-voyantes (PFNV) dans les 3 sphères du modèle conceptuel de processus de production du handicap (CQCIDIH, 1995), à savoir les facteurs personnels, facteurs environnementaux et habitudes de vie . Comparés aux utilisateurs de canne blanche, les utilisateurs de chiens-guides reçoivent significativement plus d'approches aimables de la part d'étrangers, ce qui suggère un apport positif sur les facteurs environnementaux. Au cours de l'année qui suit l'obtention d'un premier chien-guide, les PFNV voient leur participation sociale augmentée de façon significative et leur niveau de bien-être psychologique amélioré de façon non significative, suggérant ainsi une contribution positive du chien-guide au plan des habitudes de vie, mais pas au niveau des facteurs personnels. Ces résultats sont discutés en lien avec la documentation relative aux bénéfices pouvant être tirés des relations avec les animaux, ainsi qu'à la question du bien-être et de l'intégration sociale des PFNV.

In this thesis a numerical technique is developed determining the propagation constant in waveguides and transmission lines. The technique accounts for both dielectric and conductor losses in a guide having an arbitrary cross section and uses a full-wave solution process. A set of coupled, vector integral equations which characterize the system are derived. The equations enforce the necessary boundary conditions on the tangential electric and magnetic fields at the boundaries separating the conductors and dielectrics. The method of moments (MOM) technique is used to cast the equations into a numerically solvable form. Computed results for various waveguide structures are compared to known or perturbed results for three well-known structures. However, the program is more general and may be applied to other cross-sections. Finally, possible future extensions of the work is presented. / Master of Science

The present study proposed a Behavioral Model of Retirement Satisfaction (BMRS) and tested hypotheses derived from it against predictions made by the more traditional Activity Theory of Aging. Retired (N=16) and employed (N=16) faculty of a state university monitored their activities and mood for 6 days and participated in an interview designed to elicit general information about yearly activities and during which responses to the Life Satisfaction Index-z were obtained. The results provided almost no support for Activity Theory. Only retirees' estimated yearly frequency of formal activities was positively correlated with LSI-Z scores. Partial support was obtained for the BMRS hypothesis that a positive correlation would exist between daily mood level and time spent in positively reinforcing activities (i.e., activities rated as enjoyable). Contrary to predictions, an index of daily reinforcement value which combined daily activity duration and enjoyability information was not correlated significantly with a measure of daily mood (i.e., Profile of Mood States). Participants' self-monitored activity data was grouped into 11 microsystems, as defined by Bronfenbrenner (1977). A variety of correlational analyses were conducted to identify relationships between time spent in each microsystem and level of daily mood. The analyses revealed several relationships worthy of further investigation. Mood was positively correlated with the amount of time retirees spent entertaining friends at home and employees spent in solitary activities at work. Mood was negatively correlated with the amount of time both retired and employed faculty spent interacting with friends away from home; amount of time retirees spent engaging in solitary activities at home; and amount of time employees spent interacting with coworkers at work. The implications of the above relationships and the utility of both the self-monitoring procedure and the systems analysis were discussed. / Ph. D.

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Les cavités diélectriques résonantes quasi-bidimensionnelles présentent un important potentiel pour des domaines aussi variés que la biodétection et la production de rayonnement laser. Leur faible taille - typiquement quelques dizaines de micromètres sur leur plus grand axe - conjuguée à une forte capacité de rétention du rayonnement électromagnétique - facteurs de qualité pouvant atteindre 10^9 - en font d’excellentes candidates à un grand nombre d’applications de haute technologie où la gestion de l’énergie, la précision des mesures, et le volume occupé sont des paramètres critiques. À cela s’ajoute une facilité d’implantation accrue grâce à l’utilisation de principes de microgravure bien connus. Un des défis importants relié à l’utilisation des microcavités demeure la conciliation des hauts facteurs de qualité, la caractéristique fondamentale des microcavités, et de la capacité à produire une émission de radiation directionnelle. C’est sous ce thème général que s’articule cette thèse. Dans un premier temps, l’accent est porté au développement d’un formalisme encadrant la caractérisation des cavités diélectriques. Une méthode originale utilisant la matrice de diffusion comme pierre d’assise est présentée à cette fin. Ensuite, une étude perturbative de la cavité diélectrique la plus simple, le disque, est réalisée. Les observations résultantes sont utilisées comme lignes directrices dans la suite du travail. Dans un second temps, le formalisme développé est appliqué à une cavité présentant une déformation d’indice de réfraction simple, la cavité annulaire. Certaines ‘règles’ de transition vers l’émission directionnelle sont obtenues. Aussi, une discussion sur un modèle de couplage entre un guide d’onde et une microcavité est présentée. Finalement, un concept de cavité découlant de résultats obtenus tout au long de la thèse est présenté. La principe de fonctionnement demande le couplage d’un anneau diélectrique, servant de réservoir de champ électromagnétique à une seconde cavité ‘parasite’ fortement directionnelle. Ce document est rédigé en majeure partie en Anglais pour faciliter sa diffusion autant pour fins d’évaluation que pour consultation ultérieure par la Communauté. / Two-dimensional resonant dielectric microcavities present an important potential in various domains ranging from bio-detection to production of laser radiation. Their small footprint - typically tens of microns over their longest axis - conjugated to a strong capacity to retain the electromagnetic field - quality factors reaching values of 10^9 - make them excellent candidates for a large number of high-tech applications where tight energy management, high precision and low volumes are critical parameters. Moreover, the implantation of microcavities benefit from well-mastered micro-etching techniques. One of the the most challenging issues related to microcavities remains the merging of high quality factors, the fundamental characteristic of microcavities, and the capacity to produce highly directional radiation emission. This thematic forms the leitmotiv of this thesis. First, attention is focused on the development of a formalism framing the characterisation of dielectric cavities. An original method using the scattering matrix is presented for this purpose. Then, a perturbation study of the dielectric disc cavity is carried out. The results gathered from this investigation are used as guidelines for further applications. Second, the scattering formalism is applied to the simplest refractive index deformation of the disc cavity, the annular cavity. Some transition ‘rules’ from non-directional emission to directional emission are obtained. Also, a discussion about the waveguidecavity coupling is presented. This type of configuration is often found in experimental setups using microcavities. Finally, a proposal derived from results obtained throughout the thesis is presented. The operation principle exploits the coupling from a dielectric ring used as an electromagnetic field reservoir to a second strongly directional ‘parasitic’ cavity. This document is written in English to ease its distribution both for evaluation purposes and consultation by the Community.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2003-2004 / La sensibilisation de l’État et de l’entreprise aux niveaux d’alphabétisme de la population favorise l’essor du mouvement pour la simplification des communications. Cet intérêt pour des communications mieux adaptées au grand public a conduit à la publication de guides d’aide à la rédaction en langue claire et simple. Selon les récents travaux en rédactologie, de tels guides ne peuvent s’avérer efficaces que s’ils présentent des conseils d’écriture correspondant tant aux facteurs propres à la lisibilité qu’à ceux propres à l’intelligibilité. Notre intuition, doublée de notre expérience comme rédactrice, nous incite à penser que, dans la plupart des guides, on accorde plus d’importance aux recommandations liées à la lisibilité qu’à celles relatives à l’intelligibilité. Aussi avons-nous analysé 275 recommandations tirées de 5 guides canadiens pour confirmer ou infirmer notre hypothèse. Par cette étude, de nature descriptive, nous souhaitons contribuer à l’avancement des connaissances sur la simplification des communications destinées au grand public. / The Plain Language Movement has rapidly grown and evolved in response to the awareness in government and business of public literacy levels. The interest in obtaining communications that are better adapted to the general public has prompted the publication of Plain Language writing manuals. Recent research in writing theory and methods shows that such manuals only prove to be effective when they provide writing advice that focuses on a series of factors related to legibility and on others related to readability. I conjecture, in reference, moreover, to my experience as copywriter, that most writing manuals accord more importance to recommendations related to legibility than to those concerning readability. To test my hypothesis, I analyzed 275 recommendations taken from 5 Canadian manuals. The objective of this descriptive study is to contribute to the advancement of knowledge about plain language communications targeted at the general public.

Au début des années 1920, la ville de Montréal se retrouve dans une situation assez unique. À l’époque, les États-Unis et toutes les provinces canadiennes à l’exception du Québec ont adopté la prohibition de la vente d’alcool. Mais même au Québec, environ la moitié de la population de la province est alors touchée par des prohibitions locales (votées au niveau municipal), des prohibitions qui ont largement perduré tout au long de la période à l’étude. Durant cette ère de prohibition de l’alcool nord-américaine, Montréal est la plus grande ville, et une des seules sur le continent non régie par une loi sur la prohibition. C’est aussi celle qui dispose des lois les plus libérales envers l’alcool des deux côtés du 49ème parallèle grâce à la création de la Commission des Liqueurs de Québec (CLQ), le premier système de contrôle gouvernemental de l’alcool en Amérique du Nord. C’est dans ce contexte que Montréal devient une rare oasis dans un continent assoiffé et le plus grand cobaye du modèle de contrôle gouvernemental de l’alcool. Ce mémoire examine les impacts de cette conjoncture sur le développement de cette ville, de son industrie touristique, de sa vie nocturne et de sa réputation. En premier lieu, le mémoire présente une mise en contexte de la situation aux États-Unis, au Canada et au Québec afin de faire ressortir le caractère unique de Montréal pendant cette période. En deuxième lieu, l’essor du tourisme dit « de liqueur » et de la vie nocturne montréalaise, à la fois légale et illicite, est exploré. En dernier lieu, le mémoire met au jour l’impact que cette conjoncture a eu sur la construction de la réputation de la ville à travers l’examen des écrits des anti- et pro-prohibitionnistes qui ont chacun propagé des visions idéalisées et démonisées de cette ville « bien arrosée », ainsi que des documents associés à l’essor du tourisme, tels que les chansons, les guides touristiques et les récits de voyage, qui, pour leur part, ont présenté un image plus romancée de la métropole et associée à un refuge festif de la prohibition. Malgré leurs différences, ces trois visions de Montréal l’ont néanmoins associée à la liberté, que ce soit une liberté ordonnée, dangereuse ou bien émancipatrice. Ainsi, à partir de l’expérience de la prohibition et du tourisme de liqueur, Montréal devient connue comme une ville « ouverte », dans ses acceptions à la fois positives et négatives. / At the beginning of the 1920s, the city of Montreal found itself in a rather unique situation. At the time, the United States and every Canadian province with the exception of Quebec had adopted prohibition of alcohol. Yet even in Quebec, about half of the population of the province was under local prohibitions (voted at the municipal level) since the beginning of the 20th century, prohibitions which persisted for the most part throughout the period under study. During this era of prohibition of alcohol in North America, Montreal was the largest city, and one of the only on the continent, not under prohibition. It was also the city living under the most liberal alcohol laws on both sides of 49th parallel thanks to the creation of the Quebec Liquor Commission (QLC), the first system of government control of alcohol in North America. Thus, Montreal became a rare oasis in a continent left parched by prohibition and the largest guinea pig of the government control model. This thesis examines the impacts of this conjuncture on the development of the city, specifically of its tourism industry, its nightlife, and its reputation. The thesis begins with a contextualization of prohibition in the United States, in Canada and in Quebec in order to reveal the uniqueness of Montréal during this period. Next, the rapid expansion of « liquor tourism » as well as the city’s nightlife, both legal and illicit, are explored. Lastly, this thesis explores the impact that this conjuncture had on the construction of the city’s reputation throughout the writings of anti- and pro-prohibitionists, who propagated both idealised and demonised views of the city, as well as the documents associated with the tourism boom, such as songs, tourist guides and travel writing, which presented a more romanticized vision of the city as a festive refuge from prohibition. Despite their differences, these three visions all associated Montreal with liberty, whether it is one that is well managed by the government, dangerous and out of control, or emancipating. Thus, through the era of prohibition and the phenomenon of liquor tourism, Montreal came to be known as an “open” city, in both a positive and a negative sense.

The problem of this study was a test of a specific videotape designed to influence the actions of tour guides for older adult groups. The purposes of the study were to observe guide performances and older adult responses before and after training in techniques for sharing information with older adults in public spaces. The hypotheses were tested. 1) Guides after training would exhibit significant differences in behaviors of pointing, repeating, pausing, questioning, conversing, facing art when talking, talking inaudibly, pacing rapidly. 2) Older adult drop-outs would decrease on tours with especially trained guides.