CNRS/C2N : Nanophotonique hybride : interaction lumière-matière et dispositifs optoélectroniques ultimes 
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies - Campus de Marcoussis
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NanoPhotonIQ > Nanophotonique hybride : interaction lumière-matière et dispositifs optoélectroniques ultimes
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SANDWICH est dédiée à l’exploration des interactions lumière matière dans les nanostructures hybrides en semiconducteur III-V et Silicium et à leur exploitation pour la réalisation de composants optoélectroniques ultimes. Cette activité de recherche est effectuée au sein de l’equipe dont vous pouvez consulter la page web en cliquant sur l'image ci-dessous.

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Puce Membres

Contacts

 Monnier Paul  (+33) 1 69 63 61 83  
 Raineri Fabrice  (+33) 1 69 63 63 92  
 Raj Rama  (+33) 1 69 63 61 95  

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Puce Publications

Publications dans des journaux
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Puce Contrats et projets

    Puce Projets Internationaux

      COPERNICUS : Compact OTDM / WDM Optical Receivers based on Photonic Crystal Integrated Circuits

      Référence de contrat : STREP
      Responsable(s) C2N : Fabrice Raineri, Rama Raj
      Principaux objectifs : COPERNICUS targets advances in the physics, technology, modelling, and integration of photonic crystal devices. Key devices include high-speed all-optical gates, low-crosstalk wavelength drop filters, and high-speed integrated photodetectors. These devices rely on very strong light-matter interactions arising from the large, ultrafast nonlinear optical response of III-V semiconductors and the strong resonant field enhancement in photonic crystals. This is ideal for filters and all-optical gates, enabling a dramatic reduction in size and switching energy. Their switching energy*delay product is two orders of magnitude smaller than that of competing technologies. Modelling will consider carrier plasma (spectral and spatial) contributions to the nonlinear optical response and develop a robust optical, thermal and electronic design tool for photonic crystal devices. New levels of photonic crystal integration will be pursued to combine these devices and achieve complex all-optical functions attractive to both medium- and long-term markets. (2009-2013)

      HISTORIC : Heterogeneous InP on Silicon Technology for Optical Routing and LogIC

      Référence de contrat : STREP
      Responsable(s) C2N : Rama Raj, Fabrice Raineri
      Principaux objectifs : HISTORIC proposes to design, develop and test digital photonic integrated circuits containing a relatively large number of active photonic elements combined with passive elements, for use in e.g. all-optical packet switching for both datacom and telecom. The building blocks for the digital photonic circuits are fabricated making use of the heterogeneous integration of InP membranes on top of silicon on insulator (SOI) passive optical circuits. (2008-2011)

      PHC PICASSO : Active non diffractive light propagation through non-linear photonic crystals

      Référence de contrat : Binational project supported by the Egide between Spain and France
      Responsable(s) C2N : Fabrice Raineri, Rama Raj
      Principaux objectifs : The motivation of this project is to combine non diffractive propragation in photonic crystals and non-linear optics. (2009-2010)

      PHC TOURNESOL FL : A new platform for integrated optics: InP photonic crystals on SOI waveguides

      Référence de contrat : Binational project supported by the Egide between Belgium and France
      Responsable(s) C2N : Fabrice Raineri, Rama Raj
      Principaux objectifs : This project explores the intricacies of evanescent coupling of III-V photonic crystals devices with SOI waveguides. (2009-2010)

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    Puce Réseaux Internationaux

      MP0702 : Towards Functional Sub-Wavelength Photonic Structures

      Référence de contrat : COST Action MP0702
      Responsable(s) C2N : Fabrice Raineri, Rama Raj
      Principaux objectifs : The main objective of the Action is to establish active links between European laboratories working in the field of artificial materials for photonics applications, where the structural dimensions are at or below the wavelength of light. (2008-2012)

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    Puce Autres Projets Nationaux

      OLD-TEA : Approche faible seuil pour diodes laser organiques

      Référence de contrat : ANR Blanc
      Coordinateur, Partenaire(s) : A. Boudrioua (LPL), N. Fabre (LPL), A. Fischer (LPL), A. Boudrioua (LPL), B. Geffroy (LPICM)
      Responsable(s) C2N : Sophie Bouchoule, Alejandro Giacomotti
      Principaux objectifs : The final objective of the OLD-TEA project is to demonstrate lasing action in an organic heterostructure under electrical excitation. Intermediate achievements will consist in demonstrating a narrow spectrum (< 0.1 nm) OLED in a microcavity, and an optically-pumped organic laser in a microcavity. More specifically, the current project deals with the realization of organic laser diodes in a low laser-threshold experimental approach, making use of high-quality factor microcavities. Lasing action will indeed require the design of a laser cavity with a laser threshold current at a level compatible with achievable current densities in OLEDs. Two approaches will be developed and explored in the framework of this project: a vertical extended micro-cavity surface emitting OLED, and a photonic crystal microcavity with infiltrated organic material. Project duration:36 mois – Partners: LPL – Univ. Villetaneuse (project leader), LPN, and LPICM-Ecole Polytechnique. (2010-2013)

      PROWOC : Circuits intégrés optiques à base de structures hybrides Cristal photonique en InP/ guide d’onde en silicium

      Référence de contrat : ANR jeunes chercheurs
      Responsable(s) C2N : Fabrice Raineri, Alejandro Giacomotti
      Principaux objectifs : PROWOC aims to design, fabricate and demonstrate photonic circuits based on active III-V photonic crystals devices heterogeneously integrated on top of silicon on insulator (SOI) passive waveguides. (2009-2012)

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Puce Stages passés et en cours

Post-doctorat


  • Laser organique en microcavité

  • G. Barbillon-(2011-11-01 / 2013-03-30)
    Contact : S. Bouchoule , A. Giacomotti
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)
                Dispositifs Photoniques (PHODEV)


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    The postdoctoral work is conducted in the frame of ANR ‘OLD-TEA’ project (2010-2013), with the long-term objective of demonstrating a low-threshold organic micro-laser compatible with electrical pumping. Several approaches are explored, among which the integration of the organic material in a PhC-based cavity or in a vertical microcavity. In these approaches, the main steps are to demonstrate the improvement of the spectral coherence of the PhC organic emitter, to demonstrate an optically-pumped PhC organic laser with ultra-low threshold, and to explore solutions to achieve lasing operation from an electrically-pumped device. The postdoctoral work is devoted to the the development, the processing, and the characterization of the organic laser emitting in the visible range, with specific emphasis on the control of the light emission using PhC-based cavities.

  • Guides à cristaux photoniques

  • E. Nabti-(2007-01-01 / 2009-08-31)
    Contact :
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)


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  • Bistabilité et excitabilité dans les cristaux photoniques bidimensionels

  • A. Giacomotti-(2004-03-01 / 2006-12-31)
    Contact : JA. Levenson
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)


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Thèse


  • Amplification paramétrique sur puce: vers le traitement tout optique du signal

  • A. Martin-(2013-11-01 / 2016-10-23)
    Contact : F. Raineri , I. Sagnes
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)
                Elaboration et Physique des Structures Epitaxiées (ELPHYSE)


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  • Nano-cavités excitables couplées en Cristal Photonique

  • M. Brunstein-(2008-03-01 / 2011-06-01)
    Contact : A. Giacomotti , JA. Levenson
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)


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  • Optique non linéaire dans les cristaux photoniques à semiconducteurs III-V

  • F. Raineri-(2001-10-01 / 2004-10-31)
    Contact : JA. Levenson
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)
                NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)


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    Thèse de doctorat de l'Université Paris Sud Ce travail de thèse constitue une contribution théorique et expérimentale aux études sur les effets d’optique non linéaires dans les cristaux photoniques en semiconducteurs III-V. Les cristaux photoniques sont des matériaux artificiels présentant une modulation périodique de l’indice de réfraction à l’échelle de la longueur d’onde de la lumière. En contrôlant les paramètres physiques de ces structures (périodicité, motifs, facteur de remplissage en air…), il est possible de réaliser une véritable ingénierie des propriétés dispersives de la matière pour, par exemple, empêcher la lumière de se propager dans toutes les directions de l’espace. L’objectif de cette thèse est de combiner les propriétés dispersives uniques des cristaux photoniques aux propriétés non linéaires très intéressantes des semiconducteurs III-V afin d’exalter les interactions non linéaires entre la lumière et la matière. Nous verrons que les cristaux photoniques 1D et 2D sont adéquats pour obtenir des effets non linéaires du second ordre (génération de seconde harmonique) efficaces sur de courtes distances car ils permettent de réaliser la condition d’accord de phase dans des matériaux fortement non linéaires comme l’AlxGa1-xAs tout en ralentissant la lumière. Nous montrerons également que les cristaux photoniques 2D en semiconducteurs III-V permettent de réaliser les briques de bases actives pour le traitement du signal tout optique comme des sources lasers, des amplificateurs, des commutateurs ultrarapides…
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