CNRS/C2N : Photonique non-linéaire dans des micro et nano-structures à semiconducteur (LPN) 
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies - Campus de Marcoussis
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Photonique non-linéaire dans des micro et nano-structures à semiconducteur > Photonique neuro-mimétique
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Photonique neuro-mimétique

Les systèmes neuro-mimétiques sont des systèmes qui imitent les fonctionnalités des neurones biologiques ou les architectures des systèmes biologiques pour le traitement de l'information et le calcul neuro-inspirés. Parmi les systèmes neuro-mimétiques (ou neuro-morphiques) l'on peut citer les réseaux de neurones, les systèmes pour le calcul à réservoir, les réseaux de neurones artificiels, … Ces systèmes pourraient permettre de remplir des tâches complexes (reconnaissance vocale ou visuelle, tri, mémoires associatives, logique …) en s'inspirant du mode de fonctionnement du cerveau tout en étant économes en énergie, rapides et peu sensibles au bruit.

D'après Hopfield & Tank, “Computing with a Neural Circuit: a Model”, Science (1986)

Nous étudions principalement deux types de systèmes : des nano-cavités à cristaux photoniques sur membrane et des micropiliers lasers à absorbant saturable.

a) Schematic of the PhC sample showing the L3 cavity. The InP is bonded onto a silicon substrate through a SiO2–benzocyclobutene (BCB) layer; the SiO2 is subsequently removed to obtain a suspended membrane. (b) Tapered fiber optical coupling scheme for transmission and reflectivity measurements. A Scanning Electron Microscopy (SEM) image of the L3 cavity is shown. (c) Sketch of the tapered fiber characteristics. Image au microscope électronique à balayage et schéma d'un micropilier laser à absorbant saturable. Le micropilier mesure 4 μm de diamètre et est entouré d'une couche de SiN qui le protège.

Pour en savoir plus...

Contact :

Sylvain Barbay et Alejandro Giacomotti de l' équipe "NanophotonIQ"


Fait marquant récent :

Les lasers imitent les neurones biologiques avec de la lumière (Phys. Rev. lett., Mai 2014)

Références :

Spike latency and response properties of an excitable micropillar laser , F. Selmi, R. Braive, G. Beaudoin, I. Sagnes, R. Kuszelewicz, T. Erneux, S. Barbay, Phys. Rev. E 94, 042219 (2016) [PDF]
Temporal summation in a neuromimetic micropillar laser , F. Selmi, R. Braive, G. Beaudoin, I. Sagnes, R. Kuszelewicz, S. Barbay, Opt. Lett. 40, 5690 (2015) [PDF]
Relative Refractory Period in an Excitable Semiconductor Laser , F. Selmi, R. Braive, G. Beaudoin, I. Sagnes, R. Kuszelewicz, S. Barbay, Phys. Rev. Lett. 112, 183902 (2014) [PDF]
Neurone-Laser, Science & Vie 1164, p. 99, sept. 2014
Semiconductor Lasers Get Nervy, Synopsis in Physics
Laser mimics biological neurons using light, News in Physicsworld.com
Micropillar Laser Mimics 'Excitability ' of Neurons, S. Barbay, F. Selmi, 2physics.com blog (2014)
Self-pulsing and fast excitable response in micropillar and nano-lasers with saturable absorber, F. Selmi, S. Haddadi, R. Braive, I. Sagnes, G. Beaudoin, R. Kuszelewicz, A.M. Yacomotti, S. Barbay, proceeding of the Sixth "Rio De La Plata" Workshop on Laser Dynamics and Nonlinear Photonics, (2013)
Excitability and self-pulsing in a photonic crystal nanocavity, M. Brunstein, A. Giacomotti, I. Sagnes, F. Raineri, L. Bigot, A. Levenson, Phys. Rev. A 85 , 031803 (2012)
Excitability in a semiconductor laser with saturable absorber, S. Barbay, R. Kuszelewicz, A. Giacomotti, Opt. Lett. 36, 4476 (2011)
Fast thermo-optical excitability in a two-dimensional photonic crystal, A. Giacomotti, P. Monnier, F. Raineri, B. Ben Bakir, C. Seassal, R. Raj, A. Levenson, Phys. Rev. Lett. 97, 143904 (2006)

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