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Séminaire de Benjamin Vest

par Webmestre - publié le

Absorption à deux photons pour la détection infrarouge
Benjamin Vest — Institut d’optique de Palaiseau

Mercredi 14 Octobre — 11h — salle du conseil au P5

Résumé

La détection infrarouge (IR) est aujourd’hui un enjeu présent dans de nombreux domaines : surveillance et défense, domaine médical... Il est nécessaire d’utiliser des semi-conducteurs de faible gap pour permettre l’absorption du rayonnement. Cependant, ces photodétecteurs sont soumis – à température ambiante – à des niveaux contraignants de bruit associé à leur courant d’obscurité. Des détectivités élevées ne sont alors accessibles que par les technologies « refroidies » à basse température.

Pourtant, les détecteurs conçus pour le visible, au fonctionnement similaire (caméras, appareils photos) sont complètement épargnés par ces contraintes : ils fonctionnent à température ambiante, ce sont des objets communs, très performants, et résolument bon marché. Dès lors, pourquoi ne pas détourner l’utilisation que nous faisons de ces détecteurs visibles en détecteurs IR ?

Pour répondre à cette question, nous nous intéresserons à un processus bien particulier : l’absorption à deux photons (2PA). Ce processus d’optique non-linéaire permet l’absorption de photons IR conjointement avec des photons de pompe dans des matériaux à grand gap. Toutefois, la 2PA présente une efficacité intrinsèque très faible, ce qui a jusqu’ici limité ses applications hors du champ de la détection IR.

Je présenterai des résultats théoriques et expérimentaux proposant d’améliorer cette efficacité selon deux axes de réflexion : d’une part, un choix pertinent de la source de pompe, et d’autre part, l’intégration de nanostructures métalliques résonantes augmentant les effets non-linéaires recherchés.
Ceci brossera le portrait d’un détecteur à deux photons dont l’ambition est de proposer une alternative aux schémas traditionnels de détection IR.