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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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La nanophotonique, qui est une thématique à la croisée de l'ingénierie et du développement scientifique, redonne une deuxième vie aux sources thermiques. Les sources thermiques sont un champ pluridisciplinaire qui nécessite un subtil équilibre entre thermique, électromagnétisme et matériaux. Les sources développées depuis une dizaine d'années restent pour la plupart des objets de laboratoire qui doivent encore gagner en maturité pour pouvoir être intégrées dans des systèmes de mesure de gaz, de calibration de caméra infrarouge ou encore à vocation énergétique (refroidissement radiatif, éclairage, thermophotovoltaïque). Par ailleurs, plusieurs défis restent à relever sur ces sources, en particulier dans chacune des grandes familles évoquées dans l'article. Tout d'abord, il faut encore améliorer les performances en termes de finesse spectrale ou angulaire – tout en limitant l'énergie perdue radiativement à d'autres longueurs d'ondes ou dans d'autres directions. Par ailleurs, la modulation de l'émission thermique reste limitée à la fois sur les bandes spectrales atteignables, et sur la fréquence maximale atteignable.
Les développements de nouveaux concepts de métamatériaux et de dispositifs nanophotoniques, mais aussi l'exploration de matériaux comme le graphène, l'oxyde vanadium et les matériaux réfractaires sont parmi les principales pistes de recherche à moyen terme.
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(1) - GREFFET (J.-J.), CARMINATI (R.), JOULAIN (K.), MULET (J.-P.), MAINGUY (S.), CHEN (Y.) - Coherent emission of light by thermal sources. - Nature, vol. 416, pp. 61-64 (2002).
(2) - PURCELL (E.M.) - Spontaneous Emission Probabilities at Radio Frequencies. - Physical review, vol. 69, p. 681 (1946).
(3) - MATTEÏ (S.) - Rayonnement thermique des matériaux opaques. - Techniques de l'ingénieur Transferts thermiques, vol. TIB214DUO (2005).
(4) - CALLEN (H.B.), WELTON (T.A.) - Irreversibility and generalized noise. - Physical Review, vol. 83, pp. 34-40 (1951).
(5) - RYTOV (S.M.), KRAVTSOV (Y.A.), TATARSKII (V.I.) - Principles of Statistical Radiophysics 3 - Elements of Random Fields, Berlin Heidelberg : Springer Verlag (1989).
(6)...
LUK (T.S.), CAMPIONE (S.) et SINCLAIR (M.B.). – Thermal emitter comprising near-zero permittivity materials. US9799798 (2017).
KARALIS (A.), JOANNOPOULOS (J.D.). – Highly efficient near-field thermophotovoltaics using surface-polariton emitters and thin-film photovoltaic cell absorber. WO2017223305 (2017).
MOLESKY (S.), JACOB (Z.). – Metamaterial based emitters for thermophotovoltaics. US2017085211 (2017).
LIU (V.), CASSE (B.D.), VOLKEL (A.R.). – Passive radiative dry cooling system using metamaterials. US2016363394 (2017).
CASSE (B.D.). – Solar power generation and recovery system with metamaterial enhanced solar thermophotovoltaic converter. US9656861 (2017).
CHEN (Z.), ZHU (L.), RAMAN (A.), GOLDSTEIN (E.A.), FAN (S.). – Ultrahigh-performance radiative cooler. US2018023866 (2018).
BOUCHON (P.), JAECK (J.), MAKHSIYAN (M.), HAÏDAR (R.). – Device and method for optically encoding an image. WO2017012862 (2017).
LEFEBVRE (A.), BECKER (S.), BOUTAMI (S.). – Method for optimisation of detection wavelengths for multi-gas detection. US2017097301 (2017).
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non...
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