Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies - Campus de Marcoussis
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Composants photoniques pour applications télécoms > PHODEV- Collaborations externes
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Collab

Trait horizontal

Puce Présentation

Puce Membres

Puce Publications

Puce Contrats et projets

Puce Stages passés et en cours


Trait vertical

Puce Présentation


Les membres du groupe PHODEV contribuent à l'ouverture des moyens de la centrale technologique du LPN aux laboratoires académiques au travers de leurs collaborations externes. Compte-tenu de l'expertise développée au sein du groupe, les collaborations en cours concernent notamment des dispositifs en onde guidée, et des dispositifs émetteurs en micro-cavité, à d'autres longueurs d'ondes (visible et UV).
COLLABORATIONS EN COURS:

PuceDispositifs en micro-cavité à couplage par la surface
PuceDispositifs et émetteurs en onde guidée
PuceConvertisseurs d'énergie
PuceAutres projets externes (RTB- RENATECH)

PuceDéveloppement technologique commun avec d'autres groupes du LPN



PuceDISPOSITIFS EN MICRO-CAVITE A COUPLAGE PAR LA SURFACE :

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ZnO microcavity
Dispositifs en micro-cavité à base de ZnO et nitrures

  • Développer des lasers à polaritons fonctionnant près de la température ambiante à base de matériau semiconducteur ZnO.
  • Collaborateurs : CRHEA Valbonne, LASMEA Clermont-Ferrand,  LCC Montpellier.

  • Perovskite microcavity
    Dispositifs en micro-cavité à base de matériau organique pérovskite

  • Développer un laser à polaritons fonctionnant près de la température ambiante dans la gamme UV-visible à base de matériaux organiques de type pérovskite.
  • Collaborateurs : LPQM ENS Cachan, LPPSM ENS Cachan.

  • Organic laser
    Laser organique

  • Développer un laser organique en microcavité pompé optiquement, puis une diode laser oragnique
  • Collaborateurs : LPL, Université Paris 13 Villetaneuse - LPICM Ecole Polytechnique.

  • Deep-UV VCSEL
    VCSEL UV (λ < 300 nm)

  • Développer un VCSEL émettant dans l'UV profond.
  • Collaborateurs : UMI Georgia-Tech Metz - Supelec Metz - LASMEA Clermont-Ferrand.
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    PuceDISPOSITIFS OPTIQUES EN ONDE GUIDEE :

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    AlGaAs/AlOx biosensor
    Détection de substances biologiques ou chimiques par voie optique à base de guides d'ondes sur GaAs

  • Développer un laser avec un capteur intra-cavité
  • Collaborateurs : Professeur Jian-Jun HE de l'Université de Zhejiang, Chine (groupe Ingénierie optique et instrumentation optique).


  • PuceCONVERTISSEURS D'ENERGIE :

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    Solar cell
    Cellules solaires

  • Collaborateurs : UMI Georgia-Tech Metz

  • Convertisseur d'energie beta-voltaique





    PuceAUTRES PROJETS EXTERNES (RTB-RENATECH, 2013) :

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    ULTRAPLAT

  • Développer un circuit de puce atomique intégrant en surface un miroir ultraplat
  • Collaborateurs : Institut d'Optique, Groupe Atomes froids
  • En savoir plus (contact LPN : S. Bouchoule)


  • Si-nw TFT

  • Développer une technologie de capteurs à base de nanofils de silicium horizontaux synthétisés par plasma
  • Collaborateurs : LPICM, Ecole Polytechnique
  • En savoir plus (contact LPN : S. Bouchoule)



  • PuceDEVELOPPEMENT TECHNOLOGIQUE COMMUN AVEC D'AUTRES GROUPES DU LPN (2013):

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    Substrats structurés pour la microscopie de fluorescence

  • Développer des substrats structurés sur verre à base de cristaux photoniques dans des films diélectriques
  • Groupe : PHOTONIQ
  • En savoir plus : www.lpn.cnrs.fr/fr/PHOTONIQ/FaitsMarquants/FM_PCFluoMiApp.php

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    Puce Membres

    Contacts

     Bouchoule Sophie  (+33) 1 69 63 61 53  
     Martinez Anthony  (+33) 1 69 63 63 70  
     Ramdane Abderrahim  (+33) 1 69 63 61 50  

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    Puce Publications

    Publications dans des journaux
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    Puce Contrats et projets

      Puce ANR non thématiques

        ZOOM : ANR Blanc 2006 – Zinc Oxide Optical Microcavities

        Référence de contrat : ANR Blanc 2006
        Coordinateur, Partenaire(s) : J. Zuniga-Perez (CRHEA), F. Semond (CRHEA)
        Responsable(s) C2N : Sophie Bouchoule
        Principaux objectifs : L’oxyde de zinc ZnO, un matériau proche des nitrures (GaN etc..) possède quelques spécificités comme la stabilité de ses excitons (60 meV, plus forte valeur des semiconducteurs) ou sa température de synthèse (inférieure de 400°C à celle de GaN). L’objectif du projet est d’exploiter les propriétés excitoniques favorables de ZnO, et de développer des micro-cavités planaires qui permettront de réaliser et d’étudier des sources à cavité verticale, et des dispositifs à polaritons (laser à polaritons a la température ambiante). Des hétérostructures à puits quantiques basées sur les alliages ZnMgO et ZnCdO seront également étudiées. - Le LPN contribue, en collaboration avec le CRHEA au développement des microcavités. En particulier le LPN étudiera la fabrication de cavités à grand facteur de qualité (> 500) pour l’observation d’effets non-linéaires en régime de couplage fort. - Partenaires : GES – CNRS, Univ. Montpellier (porteur du projet), LASMEA – CNRS, Univ. Clermont-Ferrand, CRHEA – CNRS, LPN - CNRS. - Durée du projet : 11/2006 – 11/2009. (2006-2009)

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      Puce ANR PNANO

        MICRHY : ANR PNANO 2006 - Couplage cohérent d'excitons organiques et inorganiques dans une microcavité hybride

        Référence de contrat : ANR PNANO 2006
        Coordinateur, Partenaire(s) : E. Deleporte (LPQM )
        Responsable(s) C2N : Sophie Bouchoule
        Principaux objectifs : L’objectif du projet est de réaliser la première microcavité hybride planaire constituée d’une combinaison d’un semiconducteur inorganique (GaN ou ZnO) et d’un semiconducteur organique (nanocristaux de pérovskite) et d’en étudier les propriétés optiques en régime de couplage fort attendu à la température ambiante. Les polaritons de cavité, superposition cohérente des états du photon et des excitons organiques et inorganiques seront étudiés optiquement dans le but de montrer qu’il est possible de transférer de l’énergie d’un matériau à l’autre par l’intermédiaire du photon à l’intérieur de la microcavité. L’intérêt de cette structure hybride réside dans la possibilité de combiner les avantages complémentaires des semiconducteurs inorganiques (injection électrique), avec ceux des semiconducteurs organiques (très grande force d’oscillateur des excitons, temps radiatifs très courts et grandes efficacités d’émission radiative). - Le LPN contribue à la réalisation des cavités planaires hybrides notamment les miroirs de Bragg dans le domaine ultra-violet. - Partenaires : LPQM-ENS Cachan (Porteur du projet), LPPSM-ENS Cachan, CRHEA – CNRS, LPN - CNRS. - Durée du projet : 11/2006 – 11/2009. (2006-2009)

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      Puce Autres Projets Nationaux

        VESUVE : ANR Blanc 2011 - laser en microcavité verticale émettant par la surface dans la gamme de l'ultra-violet

        Référence de contrat : ANR Blanc
        Coordinateur, Partenaire(s) : A. Ougazzaden (UMI- Georgia Tech-CNRS ), J. Leymarie (LASMEA ), F. Genty (SUPELEC-Metz )
        Responsable(s) C2N : Sophie Bouchoule, Anthony Martinez, Abderrahim Ramdane, Gilles Patriarche
        Principaux objectifs : Along with visible and IR spectroscopy, UV and deep-UV (DUV) laser absorption spectroscopy is extensively used for chemical and biochemical sensing. However, the primary limitation of current UV optical sensors is the existing sources of UV light. The replacement of the wide-spectrum deuterium-halogen or filtered narrow-band mercury discharge lamps, by more compact and reliable sources would be extremely attractive. In this context, the objective of VESUVE project is to develop a semiconductor-based surface emitter operating in the deep-UV range, using novel wide-bandgap materials systems including BAlN and (In)AlGaN semiconductors. VESUVE project plans to demonstrate at first an optically-pumped UV-VCSEL emitting at 280 nm. RC-LEDs and VCSELs with (In)AlGaN/Al(Ga)N –based active region and combining both AlN/BalN semiconductor Bragg mirrors and dielectric mirrors will be developed. Lasers in external-cavity configuration (VECSEL) will also be envisaged. The OP-VCSEL is a first step towards the development of next-generation optical sensor systems with coherent, reliable, and low-power consuming UV light source components. Partners: UMI-Metz (project leader), LPN, Supelec-Metz, LASMEA. Duration: 01/2012-12/2014. (2012-2015)

        PEROCAI : Perovskites en Cavité

        Référence de contrat : ANR Blanc
        Coordinateur, Partenaire(s) : E. Deleporte (LPQM ), J. Even (FOTON ), P. Audebert (PPSM )
        Responsable(s) C2N : Jacqueline Bloch, Sophie Bouchoule
        Principaux objectifs : Les microcavités verticales (de type Pérot-Fabry) fonctionnant dans le régime de couplage fort sont très étudiées dans le contexte du laser à polariton et de la condensation de Bose-Einstein en phase solide. Les effets de cohérence et de stimulation ont été récemment démontrés dans les semiconducteurs inorganiques "conventionnels", les effets physiques sont observés à basse température dans ces structures. Dans ce projet, nous proposons d'utiliser des puits quantiques organique-inorganique comme matériau actif dans des microcavités verticales pour démontrer l'existence d’effets stimulés à température ambiante. Les puits quantiques moléculaires utilisés dans cette étude appartiennent à la famille des pérovskites, des molécules hybrides organique-inorganique. Parce que le régime de couplage fort en microcavités verticales a été atteint à température ambiante et parce que l'énergie de l'exciton peut être facilement adaptée, les couches de pérovskite sont de bons candidats pour être utilisées comme matériau actif dans des microcavités verticales et pour étudier les effets polaritoniques. La physique de ces nouveaux polaritons est inexplorée. Par conséquent, nous allons étudier la dynamique et les effets de relaxation de ces polaritons. Enfin, nous mènerons des expériences destinées à observer des effets stimulés sur ces états de polariton. Ce dernier objectif nécessitera de développer une approche technologique permettant d’insérer le matériau perovskite organique dans une cavité de grande finesse. Partenaires : LPQM-ENS Cachan (porteur), LPN, PPSM-ENS Cachan, FOTON-INSA Rennes (2010-2014)

        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)

        NEWPVONGLASS : Nitrures III-V déposés sur verre pour un watt PhotoVoltaïque intéGré à l’habitat bas coût et très haut rendement

        Référence de contrat : ANR Blanc
        Coordinateur, Partenaire(s) : A. Ougazzaden (UMI- Georgia Tech-CNRS ),
        Responsable(s) C2N : Abderrahim Ramdane, Anthony Martinez
        Principaux objectifs : Réalisation de cellules solaires à haute efficacité et bas coût à base de InGaN élaboré sur substrat de silicium et de verre (2009-2013)

        MOSKITO : MOlécules PérovSKITes en micrOcavité (RTRA Triangle de la Physique AO 2008-1)

        Référence de contrat : RTRA-Triangle de la physique
        Coordinateur, Partenaire(s) : E. Deleporte (LPQM ), E. Deleporte (LPQM )
        Responsable(s) C2N : Sophie Bouchoule, Jacqueline Bloch
        Principaux objectifs : Ce projet a pour objectif de développer des microcavités contenant des molécules de pérovskite émettant dans le visible et le proche UV et d’initier des études plus poussées de spectroscopie optique sur ces matériaux organiques en cavité et hors cavité. L’arrangement cristallin auto-assemblé en multipuits quantiques des molécules de pérovskite sera exploré par des études optiques et structurales afin de mieux comprendre les propriétés d’émission des pérovskites. De nombreuses questions restent ouvertes sur ces matériaux telles que : la nature de ces excitons (Frenkel, Wannier), les interactions excitons-phonons, excitons-excitons, la possibilité d’observer des non-linéarités analogues à celles des polaritons de cavités dans les semiconducteurs usuels, l’obtention d’une émission laser. Durée : 2 ans. Partenaires : LPQM-ENS Cachan (porteur), LPN. (2009-2011)

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      Puce Contrat Cnano

        MICROORG : CNano-Ile-de France AAP 2006 - Microcavités Organiques

        Référence de contrat : CNano Ile-de-France AAP 2006
        Responsable(s) C2N : Sophie Bouchoule
        Principaux objectifs : L’objectif du projet est de réaliser et étudier une microcavité verticale contenant un semiconducteur (SC) organique émettant dans le proche UV. Nous souhaitons démontrer l’émission en régime de couplage fort de cet émetteur sous pompage optique, et d’étudier les propriétés d’emission du dispositif dans ce régime. Le SC organique, un arrangement cristallin auto-assemblé de molécules de type pérovskite, présente une très grande énergie de liaison des excitons dans ces SCs, et le couplage fort pourra être atteint à température ambiante. Le domaine spectral (proche UV) a été choisi de façon à pouvoir coupler dans l’avenir ces SCs organiques à des SCs inorganiques tels que GaN ou ZnO dans une même microcavité. Le projet se fonde sur la complémentarité des savoir-faire des 2 laboratoires LPN-CNRS et LPQM-ENS Cachan. Le développement au LPN de miroirs diélectriques dans le domaine de l’UV sera également utilisé pour la réalisation de micro-émetteurs UV à cavité verticale à base de GaN ou de Zn0 à émission verticale, et pour la réalisation d’une microcavité hybride contenant une association de SC inorganique (GaN) et organique (pérovskites). - Partenaires : LPQM – ENS cachan (E. Deleporte, porteur du projet), LPN - CNRS. - Durée du projet : 11/2006 – 11/2008. (2006-2008)

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    Puce Stages passés et en cours

    Post-doctorat


    • Etude et optimisation d’une source à cavité verticale à émission par la surface émettant dans l’ultra-violet (~λ 300 nm)

    • G. Le Gac-(2014-01-08 / 2015-06-01)
      Contact : J. Leymarie , P. Disseix , S. Bouchoule
      Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)


      En savoir plus
      Contexte: La recherche sur les diodes laser émettant dans l'ultra-violet (~λ ~300nm) à base de matériaux semiconducteurs nitrurés (III-N) est très active au niveau international. Ces diodes laser sont des alternatives compactes, potentiellement à bas-coût, et plus stables que les lampes UV actuelles, et les domaines d'applications sont multiples : spectroscopie, imagerie, lithographie, purification, … Une configuration laser particulièrement intéressante correspond à l'émission par la surface, de type VCSEL (vertical microcavity surface emitting semiconductor laser). Cette dernière décennie, des premiers VCSELs ont été démontrés dans le domaine ultra-violet vers 400 nm. L'extension aux plus basses longueurs d'ondes, vers 300 nm, reste un défi majeur au plan des matériaux, et de la réalisation de la cavité laser. Dans ce contexte, l’Opération Spectroscopie des Solides de l'Institut Pascal (Clermont-Ferrand), le LPN-CNRS (Marcoussis), et l'UMI Georgia-Tech (Metz) sont impliqués dans un projet de recherche visant à concevoir et réaliser un laser à semiconducteur à émission par la surface, émettant dans le domaine UV (~λ < 340nm). Les partenaires recherchent une personne titulaire d'un doctorat en vue d'un contrat post-doctoral à durée déterminée. Le(la) candidat(e) retenu(e) travaillera principalement à l’Institut Pascal à Clermont-Ferrand mais effectuera aussi des missions longues (une ou deux semaines) au LPN à Marcoussis. Il(elle) contribuera principalement à l'optimisation du matériau actif au travers de caractérisations optiques, à la conception de la cavité laser, et aux premiers test laser sous pompage optique.
      Durée : 18 mois. Date démarrage : Fev. -Mars 2014
      * Telechargez l'annonce: UV Source (offre post-doc)

    • Laser organique en microcavité

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


      En savoir plus
      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.

    • Microcavités verticales à base de matériau organique-inorganique de type perovskite pour l'émission en régime de couplage fort à la temperature ambiante

    • Z. Han-(2011-01-01 / 2012-12-31)
      Contact : S. Bouchoule
      Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)


      En savoir plus
      The postdoctoral work is conducted in the frame of ANR PEROCAI project (2010-2014), and is shared between LPN and LPQM-ENS Cachan (E. Deleporte).The general objective of this project is to explore the physic of polaritonic emission at room temperature and to demonstrate coherent and stimulated effects in this regime using an organic-inorganic perovskite material emitting in the UV-visible spectral range. For such studies the key-device is a perovskite-containing vertical microcavity with a high quality factor. In this context, the main objective of the postdoctoral work is to develop innovative technologies allowing for the integration of the organic perovskite material into a vertical microcavity with high quality factor. The perovskite-containing microcavity is developed and fabricated at LPN, while the perovskite material itself is synthesized at ENS-Cachan. The optical studies are conducted at LPQM-ENS Cachan and LPN (micro-PL measurements with J. Bloch -GOSS Group).

    • Cellules solaires à bas coût et haute efficacité à base d'alliages nitrure III-V

    • L. Magdenko-(2010-12-01 / 2011-11-30)
      Contact : A. Martinez , A. Ramdane
      Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)


      En savoir plus
      La demande en cellules solaires est en pleine croissance en raison d’un besoin important en sources d’énergie renouvelable et écologiques. Pour cette raison, l’utilisation de cellules à multiples jonctions est une approche qui a fait ses preuves pour l’exploitation optimale du spectre solaire. Le système de matériau à base d’InGaN a récemment fait l’objet d’importantes études car il a été montré que son énergie de bande interdite peut être ajustée entre 0,7 et 3,4 eV en variant la concentration de Ga. Des prédictions montrent la possibilité d’obtenir des efficacités supérieures à 70% à l’aide de multiples jonctions à base d’InGaN. A l’heure actuelle, des cellules consistant en une simple jonction ont été élaborées sur substrat de saphir. L’objectif du projet ANR NewPVonGlass est de réaliser des cellules de haute efficacité et à faible coût sur substrat de silicum et de verre. La post-doctorante est en charge de la fabrication et de la caractérisation des dispositifs. Cela inclut en particulier l’optimisation et le développement des procédés technologiques au sein de la salle blanche du LPN. Ce travail se déroule dans le cadre du projet ANR NEWPVONGLASS (Appel ANR Habisol). La post-doctorante collabore avec les partenaires du consortium, incluant GeorgiaTech Metz, Supelec LGEP et une start-up Nanovation.

    Thèse


    • Laboratoire sur puce pour la détection de substances biologiques ou chimiques par voie optique : intégration d’une source laser à semiconducteur avec un capteur micro-fluidique intra-cavité

    • J. Song-(2008-10-01 / 2011-10-01)
      Contact : S. Bouchoule , Q. Kou , J.-L. Oudar
      Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)


      En savoir plus
      Ce travail de thèse est effectué en collaboration avec le laboratoire ISMO, Université Paris-Sud (Q. Kou), et l’équipe du Professeur Jian-Jun HE de l’Université de Zhejiang, Chine (groupe Ingénierie optique et instrumentation optique) L’objectif est de définir un senseur optique de type interférométrique intégrant un laser et un canal micro-fluidique intra-cavité. Nous développons l’interféromètre ainsi que l’intégration de la source laser à semiconducteur sur la puce. L’étudiant est accueilli au LPN pour le développement et les tests du dispositif réalisé. (100% sur la période 10/2008 – 10/2010 Principaux Contributeurs LPN : S. Bouchoule, J-C Harmand, G. Patriarche, A. Giacomotti).La thèse est en cotutelle entre l’Université Paris-Sud et l’Université de Zhejiang

    Stage


    • Réalisation d’une micro-cavité verticale étendue pour émetteurs optiques dans l’ultra-violet.

    • G. Pihan-(En cours depuis 2016-03-01)
      Niveau : Master1
      Contact : S. Bouchoule
      Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)


      En savoir plus
      Stage de niveau M1
      DUREE : 3 mois minimum. Période : Mars-2016-Novembre2016.
      CONTEXTE :
      Le sujet est à dominante expérimentale et micro-nanotechnologies salle blanche.
      Les laboratoires LPN, UMI-GT (Metz) et Institut Pascal (Clermont-Ferrand) collaborent pour développer des sources optiques UV (λ ~300 nm) en semiconducteur dans une configuration d’émission par la surface en microcavité verticale de type VCSEL (vertical-cavitty-surface-emitting laser). A l’heure actuelle, la plus courte longueur d’onde atteinte avec un VCSEL se situe autour de λ ~400 nm. Le LPN, l’UMI-Metz et l’Institut Pascal ont mis au point des structures actives AlGaN/AlGaN épitaxiées sur saphir monocristallin (0001) émettant dans le domaine de longueur d’onde 280 nm - 340 nm. Pour tester optiquement ces structures, le LPN a proposé une configuration en cavité étendue qui permet de réaliser les deux miroirs de cavité hautement réfléchissants (ou réflecteurs de Bragg – DBR) après l’épitaxie de la couche active. Dans une configuration laser à émission verticale le gain maximum par passage est de quelques %, et les pertes totales de cavité doivent être maintenues à ce niveau pour atteindre le seuil laser. Le LPN a proposé une technologie de microlentilles intégrées qui garantit en principe cette condition.
      * OBJECTIFS DU STAGE : Le/la stagiaire développera des microlentilles présentant une géométrie adaptée, transférées dans un substrat de saphir par gravure plasma haute densité après amincissement et polissage de la face arrière du substrat . Il/elle pourra aussi etre amené(e) à optimiser l’étape de polissage du saphir si cela s’avère nécessaire. Suivant les résultats obtenus, il/elle mesurera les facteurs de qualité et les pertes de cavités réalisées en intégrant la microlentille.
      Le travail se déroulera au LPN, principalement dans la salle blanche de micro-nanofabrication. L’étudiant sera autonome sur les techniques de lithographie, traitements thermiques des résines et gravure plasma, et certaines caractérisations (microscopie optique, profilométrie mécanique). Il devra faire preuve de méthodologie, être capable de définir et suivre un plan d’expérience pour optimiser certaines étapes technologiques, et de produire des rapports détaillés d’expériences.

    • Développement et fabrication en salle blanche d’une puce atomique pour la manipulation d’atomes froids.

    • J. Robert-(En cours depuis 2016-01-07)
      Niveau : Licence
      Contact : S. Bouchoule
      Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)


      En savoir plus
      Stage niveau L3
      Durée 2 mois minimum - Période : Mars 2016 - Novembre 2016
      CONTEXTE:
      Le laboratoire LCF de l'Institut d'Optique étudie, dans une dans une enceinte sous ultra-vide les propriétés quantiques d’atomes froids amenés dans un état particulier appelé condensat de Bose. Dans ce condensat les atomes (Rubidium) sont à une température proche de 0 K. Le condensat est confiné par un microcircuit placé au coeur de l’enceinte, appelé « puce atomique ». La puce atomique développée au LCF a deux fonctions. D’abord elle permet de confiner les atomes, par un piège magnéto-optique ; le micro-circuit constituant la puce (un réseau de microfils métalliques parcourus par un fort courant) génère un champ magnétique de piégeage au-dessus de la surface de la puce. Ensuite la surface de la puce forme un miroir optique qui permet de visualiser le nuage d’atomes par imagerie d’absorption. La qualité du piège magnétique dépend de la qualité des microfils. La qualité des images du condensat dépend de la qualité du miroir optique: surface parfaitement plane sur une grande surface. Les atomes sont au-dessus de la surface-miroir de la puce, mais pas trop éloignés des microfils (typiquement à une distance de 5 à 10 µm). Le miroir ne doit pas se dégrader dans le temps pour conserver longtemps la puce atomique dans l’enceinte à vide. La puce atomique est fabriquée en salle blanche au LPN à Marcoussis par des procédés microtechnologiques. Le LPN a développé une nouvelle génération de puce atomique qui devrait présenter une meilleure résistance à l’échauffement et une très bonne planéité du miroir de surface.
      OBJECTIFS DU STAGE:
      Le(/la) stagiaire devra prendre en charge en salle blanche certaines étapes critiques de fabrication de la puce. Il/elle devra caractériser la puce au plan électrique et optique. Ce travail se déroulera au LPN. Les puces réalisées seront ensuite caractérisées plus finement par le biais de mesures électro-thermiques, au LPN et au LCF. Le(/la) stagiaire devra comparer la résistance thermique des différentes générations de puces. Enfin, au LCF le(/la) stagiaire contribuera à l’assemblage d’un banc de test sous vide primaire/secondaire, pour étudier le vieillissement des miroirs optiques (réalisés au LPN) sous vapeur de Rubidium.
      * Contact : sophie.bouchoule@lpn.cnrs.fr
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