Micro Nano photonics and applications S3-1

L'objectif de la formation est de donner aux étudiants des connaissances fondamentales sur les concepts de base de la nanophotonique (comment piéger, guider, générer et extraire la lumière à l'échelle micro/nanomètre) ainsi qu'une certaine expertise sur la façon de les mettre en œuvre pour des applications dans divers domaines (télécommunications, sciences de la vie, récolte de l'énergie solaire et éclairages). Les travaux dirigés et les travaux pratiques devraient également aider les étudiants à se familiariser avec les outils de simulation standard ou avec certaines techniques et technologies de caractérisation expérimentale utilisées dans le domaine de la micro/nanophotonique.

Le programme de ce cours couvre à la fois des notions fondamentales mais est également orienté vers les applications liées à la nanophotonique.

4 travaux pratiques sont organisés, permettant aux étudiants d'acquérir une expertise sur les aspects de simulation et d'expérimentation (amplificateurs à fibre dopée à l'Erbium, et fabrication de cristaux photoniques sol-gel) des technologies micro/nanophotoniques. Au moins 2h de séminaires donnés par des représentants de l'industrie (Thalès, CEA, ST...) sont prévus pour donner une perspective plus appliquée et industrielle du potentiel des technologies nanophotoniques.

Le plan détaillé du cours est le suivant : -Introduction/ rappels d'interaction lumière matière -Confinement de la lumière à l'échelle microscopique / microcavités -Microlasers -Guides d'ondes optiques -Plasmonique -Biophotonique -Nanophotonique pour le piégeage et l'extraction de la lumière -Optique non linéaire La première moitié des cours sera consacrée à l'explication des concepts de base pour générer, manipuler, guider, extraire et confiner la lumière à l'échelle sub-micrométrique. Des TDs seront organisés en lien avec les cours sur la plasmonique, les microlasers et les cristaux photoniques. La seconde moitié des cours et les travaux dirigés correspondants présenteront certaines applications de ces concepts pour la biodétection, les circuits intégrés photoniques, ainsi que le piégeage et l'extraction de la lumière pour l'éclairage et la conversion de l'énergie solaire.