Microcavités de silice : Excitation par fibre des modes de galerie et fonctionnalisation par des nanocristaux de silicium
Yves CANDELA (LKB)

Infos Complémentaires

en salle de conférence E244

lundi 21 novembre 2011 à 14h00

Résumé :

Cette thèse exploite les modes de galerie de microcavités optiques, qui résultent
d’un guidage par réflexion totale interne et possèdent des facteurs de qualité très élevés et
de faibles volumes modaux.

Ce mémoire rappelle dans un premier temps la description théorique des modes des microsphères
et des microtores de silice. Leur fabrication est ensuite présentée, en soulignant
les améliorations apportées au cours de la thèse, notamment la production de sphères de
diamètre inférieur à 20 \mum, et l’amélioration de la symétrie des tores à l’aide d’une polarisation circulaire. Nous présentons une étude détaillée de leur excitation par un coupleur fibré
en insistant sur le phénomène d’interférence en ondes évanescentes qui se produit dans le
gap. Ce phénomène est responsable des élargissements et déplacements des résonances dont
je présente une étude poussée. Cette approche débouche sur une méthode très efficace de
détermination de l’ordre radial. Par ailleurs, on observe des formes de résonance inattendues,
qui résultent d’interférences entre deux modes du coupleur dans une configuration analogue
à l’interféromètre de Mach-Zehnder.

Nous abordons enfin la réalisation de microsources fondées sur l’émission de nanocristaux
de silicium (NC Si) dans ces cavités. Les émetteurs ont des tailles contrôlées allant de 0,6
à 6 nm. Le chauffage au laser CO2 active la photoluminescence des NC Si autour de 750
nm, puis induit leur destruction partielle par coalescence. Le facteur de remplissage optique
et les défauts de la matrice apparaissent comme les principaux obstacles à une amélioration
significative des performances. Il a été permis de collecter l’émission de NC Si couplés à des
microtores, en champs proche et lointain.

en salle de conférence E244