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Accueil du site > Semiconducteurs, Matériaux et Capteurs > Equipe : Physique de l’Exciton, du Photon et du Spin > Thème : Nanophotonique et métamatériaux

Thème : Nanophotonique et métamatériaux

Présentation

Notre activité concerne les aspects théoriques et numériques de la propagation de la lumière dans des nanostructures telles que les cristaux photoniques actifs, les métamatériaux diélectriques, les milieux désordonnés et les cristaux artificiels d’atomes ultra-froids. Nous avons mis en évidence plusieurs phénomènes nouveaux : la génération du second harmonique dans des cristaux photoniques désordonnés, un indice négatif dans un métamatériau diélectrique et de nouveaux composants : le cristal photonique à gradient ou la superlentille biphotonique basée sur des métamatériaux nonlinéaires.

Les activités les plus récentes concernent la plasmonique et les métamatériaux quantiques. Ces derniers sont des nanostructures dans lesquelles des diffuseurs ayant des degrés de libertés quantiques sont insérés. Dans ces structures de nouveaux phénomènes collectifs existent, dus à l’hybridation entre les modes internes et externes.

Ces structures sont intéressantes, qu’elles soient périodiques ou aléatoires. Dans ce dernier cas, elles semblent être de bons candidats pour l’observation de la localisation d’Anderson de la lumière à 3D, un problème encore ouvert. L’activité plasmonique concerne l’implémentation d’un modèle d’un milieu à gain couplé à un plasmon- polariton de surface afin de modéliser un SPASER, i.e. l’amplification cohérente d’un plasmon-polariton de surface.

Membres

PERMANENTS

Design of nanophotonic devices

Metallic graded photonic crystal working in the microwave regime. © IEF - L2C The main results are the design of new photonic devices called Gradient Photonic Crystals. These nanostructures present smooth variations of their basic cells allowing an enhanced control over light propagation. This idea has been experimentally validated during a collaboration with the Institut d’Electronique Fondamentale d’Orsay in the micro-wave régime by demonstrating a mirage effect. Simulation of the mirage effect. (...)

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Effective properties of metamaterials (ANR POEM 2007-2010)

This activity involves five laboratories (L2C, LASMEA, ANAM, Institut Fresnel, Institut FEMTO-ST). It is coordinated by D. Felbacq (L2C). The aim is to develop numerical and theoretical tools allowing the computation and the understanding of the effective properties of metamaterials. There is a particular interest in the onset of artificial magnetism in dielectric structures because it opens a way towards metamaterials working in the visible. By using an original approach relying on the mathematical (...)

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Projects

The research project in the field of nanophotonics concerns the study of Gradient Photonic Crystals, a concept initiated by our group in 2005. The main point is the design of lasers in planar GaAs photonic crystals in collaboration with the LAAS (Toulouse) and the LNIO (Troyes). These new devices make use of the dispersive properties of photonic crystals in which there is a gradient of the optical gain, making possible a new control of the laser effect. Besides this project, the study of gradient (...)

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