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Jeudi 9 avril
Résumé : La nanophotonique a pour objet les phénomènes électromagnétiques induits par des nanostructures. Lorsque 50 nm de matière en plus ou en moins en viennent à déterminer l’existence même de ces phénomènes, on quitte peu ou prou les lois de l’optique “traditionnelle”. Le terme “photonique” suggère quant à lui des fonctionnalités qui transforment potentiellement les éléments nanostructurés en dispositifs.
Je rappellerai les techniques basées sur des pointes, dans la famille des microscopes de champ proche, ainsi que les études de structures plus ou moins périodiques. Le riche concept de matériaux à bandes interdites photoniques introduit en 1987, n’a connu ses plus beaux succès que vers 2005. L’apport heuristique est considérable : par exemple, les concepts de couplage fort et d’effet Purcell (modification de l’émission spontanée) dans les “nanocavités” sont des déclinaisons fondamentales de l’interaction entre deux oscillateurs ou entre un oscillateur et un “bain”. Des tendances plus récentes seront évoquées : non-linéarités, fibres à cristaux photoniques (commercialisées), “plasmonique” ou “métamatériaux”. Je soulignerai enfin des analogies entre optique atomique et nanophotonique, et des différences, notamment en ce qui concerne la “lumière lente”.
Je discuterai quelques exemples d’application à des dispositifs : “circuit intégré photonique” à visée télécom, diodes électroluminescentes à haute efficacité pour l’éclairage, biophotonique à haute sensibilité. J’évoquerai enfin des effets de “lumière lente collective” dans des guides à cristaux photoniques.
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