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Cristaux photoniques, vers une optique tout intégrée

Article de référence | Réf : RE232 v1

Nanophotonique : ingénierie de dispersion pour la détection et l’imagerie infrarouge

Auteur(s) : Olivier VANBESIEN

Date de publication : 10 avr. 2014

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RÉSUMÉ

L'ingénierie de dispersion dans les matériaux artificiels tels que les cristaux photoniques permet un contrôle sans précédent de la propagation de la lumière. Cette ingénierie globale des paramètres effectifs des matériaux a permis la mise en évidence de régimes d'ultra-réfraction (autocollimation, réfraction négative) et trouve désormais son prolongement par une ingénierie localisée dans le cadre de l'optique de transformation (et la recherche de l'invisibilité). Après une description des principes physiques, différentes réalisations technologiques pour la focalisation et l'invisibilité en infrarouge à base de cristaux photoniques sont présentées. Pour conclure, une étude de faisabilité pour la détection et l'imagerie est proposée.

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ABSTRACT

Nanophotonics: dispersion engineering for infrared detection and imagery

dispersion engineering in artificial materials, as photonic crystals, permits a unique control of light propagation. This bulk engineering of material parameters has allowed to study ultra-refraction phenomena (self collimation, negative refraction) and is extended now to localized engineering concepts in the framework of transformation optics (and the search for invisibility). Following a description of the physical effects involved, some photonic crystal based fabricated prototypes for infrared focusing and partial invisibility will be presented. To conclude, a feasibility study for infrared detection and imaging will be proposed.

Auteur(s)

Olivier VANBESIEN : Professeur des universités - Institut d’Électronique de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN – UMR CNRS 8520) – Université Lille 1, avenue Poincaré CS60069, 59652 Villeneuve d’Ascq Cedex, France

INTRODUCTION

Résumé :

l’ingénierie de dispersion dans les matériaux artificiels tels que les cristaux photoniques permet un contrôle sans précédent de la propagation de la lumière. Cette ingénierie globale des paramètres effectifs des matériaux a permis la mise en évidence de régimes d’ultra-réfraction (autocollimation, réfraction négative) et trouve désormais son prolongement par une ingénierie localisée dans le cadre de l’optique de transformation (et la recherche de l’invisibilité). Après une description des principes physiques, différentes réalisations technologiques pour la focalisation et l’invisibilité en infrarouge à base de cristaux photoniques seront présentées. Pour conclure, une étude de faisabilité pour la détection et l’imagerie sera proposée.

Abstract :

Mots-clés :

ingénierie de dispersion, optique de transformation, cristaux photoniques, ultra-réfraction, réfraction négative, gradient d’indice, imagerie infrarouge

Keywords :

dispersion engineering, transformation optics, photonic crystals, negative refraction, ultra-refraction, gradient index, infrared imaging

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MOTS-CLÉS

optique de transformation | cristaux photoniques | ultra-réfraction | réfraction négative | gradient d’indice

KEYWORDS

transformation optics | photonic crystals | ultra-refraction | negative refraction | gradient index

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - YABLONOVITCH (E.), GMITTER (T.J.), LEUNG (K.M.) - Photonic band structures ; The face-centered cubic case employing non spherical atoms - Phys Rev Lett, Vol. 67 n° 17, pp. 2295-98 (1991).
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(6) - VANBESIEN (O.) - * - ....

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