Nanophotonique
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La nanophotonique, aussi connue sous le nom de nano-optique ou nano-orto, est l'étude de la lumière et de ses interactions avec la matière à des échelles nanométriques.
Eléments de définition[modifier | modifier le code]
On parle de nanophotonique lorsque les phénomènes mis en jeu interviennent sur des distances inférieures à la longueur d'onde (dans la gamme visible du spectre électromagnétique, la longueur d'onde se situe entre 400 et 700 nm).
Objectifs, enjeux[modifier | modifier le code]
La nanophotonique cherche à dépasser (ou contourner) les limites imposées par le phénomène de diffraction en optique.
Les objectifs principaux portent (1) sur la compréhension des phénomènes liés à la lumière intervenant à des échelles nanométriques, et (2) sur le développement de nouvelles structures photoniques pour réaliser des fonctions optiques innovantes.
Domaines d'application[modifier | modifier le code]
La nanophotonique est une branche de l'optique qui s'intéresse tout particulièrement aux domaines suivants :
- la microscopie de champ proche (NSOM near-field scanning optical microscopy)
- l'interaction de la lumière avec des structures métalliques (plasmonique ou étude des plasmons de surface)
- le confinement et la manipulation de la lumière par des cristaux photoniques
- l'intégration de structures photoniques sur puces silicium
- le développement de matériaux composites artificiels (métamatériaux) pour réaliser de nouvelles fonctions optiques
Les applications actuelles concernent principalement l'élaboration de systèmes de visualisation améliorés et compactés[1] (éventuellement à haute température)[2], dont la microscopie optique à très haute résolution, les capteurs optiques de haute sensibilité, les systèmes de connexion optique intégrés, mais d'autres applications concernent par exemple les cellules photovoltaïques[3] ou l'impression 3D d'objets d'échelle manométrique.
Image[modifier | modifier le code]
Notes et références[modifier | modifier le code]
- Béatrice Dagens, Gil Cardoso, Marius Crouzier et Vy Yam, « La nanophotonique : des solutions pour des systèmes de visualisation améliorés et compactés », Photoniques, no 115, , p. 34–40 (ISSN 1629-4475 et 2269-8418, DOI 10.1051/photon/202211534, lire en ligne, consulté le )
- Verlhac C (2022) Couplages électromagnétiques et thermiques pour la nanophotonique haute température (Doctoral dissertation, université Paris-Saclay).
- (en) Vivian E. Ferry, Jeremy N. Munday et Harry A. Atwater, « Design Considerations for Plasmonic Photovoltaics », Advanced Materials, vol. 22, no 43, , p. 4794–4808 (DOI 10.1002/adma.201000488, lire en ligne, consulté le )
Bibliographie[modifier | modifier le code]
- L. Novotny and B. Hecht, Principles of Nano-Optics, Cambridge (2006).
