Optique quantique et dynamique de spin dans les microcavités semiconductrices - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Optique quantique et dynamique de spin dans les microcavités semiconductrices

Charles Leyder
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 842317

Résumé

This work is devoted to the study of quantum optics and spin dynamics in a semiconductor microcavity. The optical properties of these devices are described in terms of mixed exciton-photon modes, the cavity polaritons.
First we have studied both theoretically and experimentally four-wave mixing oscillation under resonant excitation by two counterpropagating pump beams with the same linear polarization. The final states of the process have a polarization orthogonal to the pump polarization and are strongly intensity correlated. When the pumps are cross-polarized the process is totally suppressed. This process enables the microcavity to work as an optical binary logical gate.
Then we have generated quantum correlated photons by using four-wave mixing under a one pump resonant excitation in a triple microcavity.
Finally we have investigated the optical spin Hall effect and observed the propagation of excitonic spin currents over more than one hundred microns.
Ce travail est consacré à l'étude d'effets d'optique quantique et de dynamique de spin dans les microcavités semi-conductrices. La réponse optique de ces dispositifs est décrite en termes de modes mixtes exciton-photon, les polaritons de cavité.
Nous avons d'abord effectué une étude théorique et expérimentale d'un mélange à quatre ondes dégénéré, sous excitation résonnante par deux faisceaux pompe se propageant en sens inverse, de même polarisation linéaire. Les états finaux du processus ont une polarisation orthogonale à celle des faisceaux pompes et sont fortement corrélés en intensité. Lorsque les deux faisceaux pompes ont des polarisations croisées, le processus est totalement inhibé. Ce processus permet d'utiliser la microcavité comme une porte logique binaire optique.
Nous avons ensuite généré des photons corrélés quantiquement en utilisant un mélange à quatre ondes, sous excitation résonnante par un faisceau pompe, dans une microcavité triple.
Enfin, nous avons étudié l'effet Hall optique de spin et mis en évidence la propagation de courants de spin excitonique sur une centaine de microns.
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Dates et versions

tel-00169855 , version 1 (05-09-2007)
tel-00169855 , version 2 (06-09-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00169855 , version 2

Citer

Charles Leyder. Optique quantique et dynamique de spin dans les microcavités semiconductrices. Physique Atomique [physics.atom-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00169855v2⟩
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