Présentation

Aujourd'hui, les composants optoélectroniques accèdent à peine au domaine millimétrique (>30 GHz), et le domaine sub-millimétrique (>300 GHz) reste largement inexploité. Les interactions entre micro-ondes et optique permettent de générer, transporter, traiter et récupérer des signaux millimétriques ou sub-millimétriques en les mélangeant avec les fréquences optiques. Deux approches font présentement l'objet de recherches de base sur les mécanismes de génération du rayonnement de grande longueur d'onde, avec pour objectif le développement de nouvelles sources à semiconducteurs monolithiques:

• dans une première approche, le battement entre deux longueurs d'ondes optiques de fréquences f₁ et f₂ restitue dans un photodétecteur quadratique un signal millimétrique à la fréquence f=f₂-f₁. Les études portent sur des photo-oscillateurs optoélectroniques à f=40 GHz et f=60 GHz pour des applications de télécommunications et radiocommunications par fibre optique. Elles portent aussi sur des photodetecteurs ultra-rapides couplés à une antenne large bande TeraHertz (0.4-2 THz) en vue d'applications à l'imagerie dans cette région du spectre (dans les domaines des communications de proximité, la sécurité, l'environnement, la biologie).

  

• dans une seconde approche, une fréquence de quelques TeraHertz (typiquement f=3 THz) est générée dans une structure de laser à cascade quantique, dans laquelle elle se mélange à un signal optique. Les études portent sur des émetteurs TeraHertz placés dans une microcavité (c'est-à-dire entre miroirs réfléchissants) pour en améliorer le rendement radiatif. Le taux d'émission TeraHertz augmente en effet sensiblement dans les microcavités métalliques sub-longueur d'onde selon un mécanisme d'effet Purcell (voir le fait marquant sur l'exaltation de l'émission spontanée par effet Purcell aux fréquences TeraHertz).

  

Faits Marquants

• Transmission extraordinaire à travers un réseau de fentes métalliques aux fréquences THz (2010-09-14)
  Thème(s) : Composants microélectroniques et photoniques
  
  

Membres

Contacts

Minot Christophe

(+33) 1 69 63 61 52

Et aussi...

Abram Izo	(+33) 1 69 63 61 79
Dupuis Christophe	(+33) 1 69 63 61 42
Esnault Jean-Claude	(+33) 1 69 63 60 78
Ferlazzo Laurence	(+33) 1 69 63 60 70
Harmand Jean-Christophe	(+33) 1 69 63 60 81
Moison Jean-Marie	(+33) 1 69 63 61 80
Sagnes Isabelle	(+33) 1 69 63 61 71

Brevets

• Réseaux de guides d'ondes permettant de dévier un faisceau lumineux, J.-M. Moison, C. Minot, FR 07 54872, (2007-05-04)
  

Publications

• Epitaxial Growth and Picosecond Carrier Dynamics of GaInAs/GaInNAs Superlattices , M. Martin, J. Mangeney, L. Travers, C. Minot, J.-C. Harmand, O. Mauguin, G. Patriarche, Appl. Phys. Lett. 95, 141910 (2009)
• Long-wavelength limit and Fano profiles of extraordinary transmission through metallic slit gratings in the THz range , C. Minot, Y. Todorov, D. Armand, F. Garet, J.-L. Coutaz, Phys. Rev. B 80, 153410 (2009)
• Study of the Transmission of Subwavelength Metallic Grids in the THz Frequency Range , D. Armand, Y. Todorov, F. Garet, C. Minot, J.-L. Coutaz, IEEE J. Select. Topics Quant. 14, 513 (2008)
• Purcell Enhancement of Spontaneous Emission from Quantum Cascades inside Mirror-Grating Metal Cavities at THz Frequencies , Y. Todorov, I. Sagnes, I. Abram, C. Minot, Phys. Rev. Lett. 99, 223603 (2007)
• Modal method for conical diffraction on a rectangular slit metallic grating in a multilayer structure , Y. Todorov, C. Minot, J. Opt. Soc. Am. A 24, 3100 (2007)
• Dipole emission into rectangular metallic gratings with subwavelength slits , Y. Todorov, I. Abram, C. Minot, Phys. Rev. B 71, 075116(1) (2005)
• Advances and Perspectives in Photonic Technology Research in the European Information Society Technologies Programme , D. Erasme, C. Minot, F. Ohman, B. Tromborg, A. Ackaert, P. Demeester, P. Lagasse, C. Politi, M. O'Mahony, J. Saniter, E. Patzak, S. Rao, P. Vogel, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 5683 (2004)
• Quantum model of electronic transport in superlattice minibands , C. Minot, Phys. Rev. B 70, 161309 (2004)
• New devices for microwave photonics in optical communications , C. Minot, Annals of Telecommunications 58, 1432 (2003)
• Doping dependence of millimeterwave negative differential conductance in strain-compensated GaInAs/AlInAs superlattices , C. Minot, J.-C. Harmand, J.-C. Esnault, Physica E 17, 294 (2003)
• European IST-programme ROADMAP for Optical Communications , A. Ackaert, P. Demeester, P. Lagasse, C. Politi, M. O'Mahony, T. Berg, B. Tromborg, J. Saniter, E. Patzak, S. Rao, P. Vogel, C. Minot, D. Erasme, Annals of Telecommunications 58, 1550 (2003)
• Transport in excited states of semiconductor superlattices , A. Sibille, C. Minot, F. Laruelle, Int. J. Mod. Phys. B 14, 909 (2000)

Contrats et projets

ANR PNANO

ROOTS : Room temperature THz Bloch amplifiers/oscillators

Référence de contrat : ANR P2N
Coordinateur, Partenaire(s) : R. Ferreira (LPA ), J. Mangeney (IEF), J. Mangeney (LBHP)
Responsable(s) LPN : Christophe Minot, Jean-Christophe Harmand
Principaux objectifs : Development of tunable amplifiers/oscillators based on Bloch oscillations in semiconductor superlattices at THz frequencies and room temperature (2009-2012)