Etude en champ proche et en champ lointain de composants périodiquement nanostructurés : cristaux photoniques et tamis à photons - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2004

Near- and far-field study of periodically nanostructured optical components

Etude en champ proche et en champ lointain de composants périodiquement nanostructurés : cristaux photoniques et tamis à photons

Résumé

Recently, a new class of optical components is appeared. Its main characteristic is to be formed by a periodical sub-wavelength pattern, leading to the apparition of a spectral domain where propagation of light inside the structure is forbidden -- a photonic bandgap. This work is devoted to the study in the near- and far-field of two kinds of periodical optical components: photonic crystals (PCs) and nanostructured metallic films that exhibit the so-called enhanced transmission. First, we study two-dimensional PCs with a scanning near-field optical microscope (SNOM) in collection mode. With this SNOM, we directly map the intensity distribution inside PC-based microcavities. We also evidence the coupling between the even and odd modes inside a PC-based waveguide. Next, we study metallic gratings in transmission. Using the differential method, we discuss the optical properties of one-dimensional gratings with or without apertures. The role of surface plasmon-polariton Bloch modes in the resonant transmission process through apertureless structures is clearly evidenced.
Avec l'évolution rapide des techniques de nanofabrication, ces dix dernières années ont vu l'émergence de nouveaux composants pour l'optique dont la caractéristique principale est d'être constitués par la répétition d'un motif périodique de dimension sub-longueur d'onde. Ce travail de thèse est consacré à l'étude en champ proche et en champ lointain de deux familles de composants périodiques : les cristaux photoniques et les réseaux métalliques présentant une transmission exaltée, ou "tamis à photons". Nous commencerons par étudier des cristaux photoniques bidimensionnels sur membrane. Notre microscope en champ proche nous permettra d'accéder à la distribution spatiale de l'intensité à l'intérieur de microcavités à cristal photonique. Nous mettrons également en évidence l'existence d'un couplage entre les modes guidés pair et impair d'un guide droit à cristal photonique. Dans une seconde partie, nous nous intéresserons à des réseaux métalliques en transmission. Grâce à la méthode différentielle, qui permet de modéliser efficacement ces structures, nous discuterons les propriétés physiques de réseaux unidimensionnels avec ou sans ouvertures. Le rôle des modes plasmon-polaritons de Bloch dans le processus de transmission au travers de structures sans ouvertures sera clairement établi.
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tel-00008751 , version 1 (11-03-2005)

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  • HAL Id : tel-00008751 , version 1

Citer

Davy Gérard. Etude en champ proche et en champ lointain de composants périodiquement nanostructurés : cristaux photoniques et tamis à photons. Physique [physics]. Université de Bourgogne, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00008751⟩
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