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Nanosources optiques métalliquesArticle de référence | Réf : E6520 v1
Auteur(s) : Henri BENISTY, Patrick BOUCHON, François MARQUIER, Émilie SAKAT
Date de publication : 10 juil. 2018
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Les sources thermiques, qui ont été développées depuis une dizaine d’années sur les concepts exposés plus haut, commencent maintenant à être utilisées dans plusieurs types d’applications. Nous en proposons quelques exemples.
L’infrarouge est le domaine spectral par excellence dans lequel beaucoup de gaz présentent des raies d’absorption liées aux résonances rotationnelles et vibrationnelles des liaisons chimiques. Le spectre d’absorption présente des raies qui sont spécifiques de certains gaz, et permet à la fois de les distinguer les uns des autres, mais aussi d’obtenir une information quantitative sur la concentration (figure 18). La détection de gaz a des intérêts pour l’environnement (suivi des polluants et gaz à effets de serre), pour la domotique ou le contrôle de la qualité de l’air (suivi du CO2, des composés organiques volatils, les COV), mais aussi pour la défense (détection de menaces chimiques, levée d’alerte).
La plupart des capteurs actuels utilisent des corps noirs devant lesquels un filtre a été placé comme sources infrarouge. L’inconvénient est que seule une fraction de l’énergie rayonnée est utilisée, ce qui les rend peu économes énergétiquement. L’utilisation de sources thermiques émettant seulement dans la bande souhaitée rend le dispositif plus économe et élimine le besoin de filtres, donc l’encombrement.
La démonstration d’une source de ce type, émettant sur une bande étroite de longueur d’onde autour de la raie d’absorption du CO2, a été récemment démontrée dans le cadre d’une étude visant à construire des détecteurs d’incendie plus économes en énergie. La source est quasi monochromatique et émet majoritairement le rayonnement dans un angle solide d’émission optimisé, de sorte qu’il soit égal à l’angle solide de détection. L’énergie radiative est donc concentrée en longueur d’onde et en direction dans les zones d’intérêt. La source développée est basée sur une conception de résonateurs MIM disposés périodiquement sur une fine couche de nitrure de silicium ...
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NANOSCIENCES ET NANOTECHNOLOGIES
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