Traitement du front d'onde

L’équipe Photonique est positionnée sur le développement de fonctions optiques intégrées sur substrat III-V, verre ou silicium afin de démontrer des possibilités de traitement du front d’onde entre source et capteurs pour façonner une fonction passive et/ou active.

La modulation du front d’onde d’un faisceau optique est un élément clé des systèmes photoniques du futur, avec de nombreuses applications potentielles en particulier pour les systèmes transparents et actifs.

Dans ce cadre l’équipe est impliquée dans trois axes de travail :

L'utilisation de structures périodiques pour réaliser des composants pour l’optique en espace libre

Cette thématique a suscité ces dernières années un foisonnement de travaux portant sur des structures dites "High Contrast Gratings" (HCG), "Zero Contrast Gratings" (ZCG) ou bien encore "Flat Optics" … Les applications sont multiples, allant du simple filtrage spectral ou spatial, à la réalisation de systèmes d'imagerie 3D. Il s'agit là d'un domaine de recherche extrêmement ouvert, dans lequel de nombreux verrous, conceptuels et technologiques restent encore à lever. Dans ce domaine très riche, et pour répondre notamment à des besoins croissants en observation spatiale traités par le CNES à Toulouse, nous avons focalisé nos études sur une nouvelle génération de filtres spectraux nanostructurés, qui doivent idéalement être ultra-sélectifs, accordables en longueur d'onde et indépendants de la polarisation.

Le développement de systèmes actifs rapides pour la déflexion de faisceaux

ces études sont menées dans la cadre du projet SWEET avec quatres objectifs principaux : l’optimisation de la conception de structures complexes prenant en compte la robustesse face aux imperfections de fabrication, la démonstration de modulation d’indice rapide dans des nanostructures, la réalisation de composants permettant la commande active de métasurfaces, et enfin l’utilisation de la transparence pour permettre un empilement de fonctions optiques actives.

L’optique ophtalmique

Exemple d’image fixe obtenue avec des structures périodiques sub longueur d’onde excitées par une source étroite et telle que perçue par capteur logarithmique assimilable à un œil humain. Le motif correspond à une modulation de la phase de l’onde extraite en chaque pixel.

Dans ce cadre, pour lequel l’équipe PHOTO développe des travaux de conception de lentilles plates, filtres spectraux et polarisants exploitant des solutions nano-photoniques à base de réseaux (sub -) diffractifs sur une surface plate voire courbe transparente tout en intégrant les contraintes d’usage. Cela inclut le développement de briques technologiques de structuration voire d’une filière spécifique.

$Lentille plate diffractive 10 Dioptries$

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