Lumière lente par interaction non-linéaire et cavités à cristaux photoniques Patricio Grinberg Financement : RTRA Triangle de la Physique Début de la thèse : septembre 2009
Lumière lente n(w) Vitesse de groupe de : Retard temporel : ng indice de groupe Retard temporel : Ralentissement de la lumière Forte dispersion positive
Enjeux et motivations Objectifs de la thèse: Modes lents dans les guides à cristaux photoniques. Mais ng ≤ 300, car pertes évoluant en ng ou ng2 M. Notomi et al, PRL 87, 253902, (2001). H. Gersen, et al. PRL 94, 073903 (2005) L. O’Faolain, et al. OE 15, 13129 (2007) Lumière lente par effet non linéaire (CPO). Dans des cristaux : E. Baldit, et al. PRL 95, 143601 (2005) M. S. Bigelow, et al. PRL. 90, 113903 (2003). Dans les semi-conducteurs : P.C Ku, et al. OL 29, 2291 (2004). H. Su et S.L. Chuang, APL 88, 061102 (2006). Long temps de stockage des cavités à fort Q. (Q = 106 ) M.Notomi,et al. OE 15, 17458 (2007) Y. Takahashi, et al. OE 15, 17206(2007) Mais ng ≤ 20 (problème de pertes et d’accord de phase) C. Sauvan, et al. PRB 71, 165118 (2005) Y. Akahane et al. Nature 425, 944 (2003). Objectifs de la thèse: Comprendre l’interaction de la lumière lente par effet non-linéaire (CPO) avec les modes photoniques des résonateurs à fort Q ou des guides à modes lents Dépasser les ng accessibles par structuration Evaluer des applications inédites (fort ng contrôlables optiquement, cavités a fort Q)
Les objectifs Effet non linéaire choisi : Oscillation cohérente de population (CPO) Milieu non linéaire : Semiconducteurs III-V Système Cristaux photoniques 2D Deux types de configurations : des micro/nano- guides d’onde à modes lents des cavités
L’effet CPO d wp+d wp sonde pompe Murray Sargent, Phys. Reports 43 223 (1978) R. Boyd et al., PRA 24, 411 (1981)
Effet CPO et guides à modes lents Guide W1 avec ngPhC PQ avec absorption a0 Indice de groupe total Absorption totale : Recouvrement du mode guidé avec la région CPO
Effet CPO et cavités à cristaux photonique Q0 : facteur de qualité de la cavité vide 50% coupler Reflection 15 ns-pulses @ 1.57 µm Reference
Résultats Préliminaires Reflection Reference Delay Dt=500ps