Composants photoniques organiques et inorganiques

Coordinateur : Bernard Journet

Equipe pédagogique : B. Journet, Ngoc Diep LAI.

Déroulement et organisation pratique :

L’enseignement est organisé en séances de trois heures. Quatre séances sont consacrées aux systèmes Opto RF et à l’étude des composants. Un TP/TD permet d’appréhender de façon pratique un exemple d’un tel système. Six séances sont dédiées à une l’étude approfondie des résonateurs optiques et des cristaux photoniques et principalement les résonateurs à base de matériaux polymères. Parmi elles une séance est réservée à la fabrication de cristal photonique en matériau organique. Les émetteurs sont aussi abordés au travers des OLEDs.

Contenu : Le but de cette UE est de donner aux étudiants une bonne connaissance de quelques composants photoniques en lien avec leurs applications potentielles.
Un exemple de système Opto-RF est analysé permettant de mettre en évidence deux composants le modulateur optique et le résonateur.
Le principe de la modulation optique dite externe est donc étudié, pour des modulateurs en matériaux inorganiques et organiques. Les bases de la physique nécessaires à la bonne compréhension de ce composant seront rappelées.
Le deuxième type de composant est introduit à partir du comportement de notre système Opto-RF : le micro-résonateur optique. Après une révision des bases du résonateur optique plusieurs configurations de micro-résonateurs sont présentées, micro-piliers, microsphère er micro-anneaux avant de passer aux structures de 1 à 3 dimensions de cristaux photoniques. L’accent est mis sur les résonateurs à base de matériaux polymères en comparaison avec ceux à base de matériaux inorganiques. La fabrication de cristaux photoniques à base de matériaux polymère est démontrée expérimentalement.
Finalement en tant que composant émetteur de lumière une séance de cours sera consacrée aux OLEDs.

Prérequis : Équations de Maxwell dans le vide et dans la matière, bases des systèmes RF et de l’optique ondulatoire.

Bibliographie :

1. Bahaa E. A. Saleh, Malvin Carl Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley-Interscience, Second Edition 2007.

2. Sam S. Sun, Larry L. Dalton, Introduction to Organic Electronic and Optoelectronic Materials and Devices, CRC Press 2008

3. Robert W. Boyd, Nonlinear Optics, Academic Press, Second Edition 2003.

4. J. D. Joannopoulos, S. G. Johnson, J.N. Winn, R. D. Meade, Photonic crystals: Molding the flow of light, Princeton University Press (2008) (freely available online).

Période(s) : Décembre – Janvier – Février – Mars.