Laser excitonique à mode de galerie en régime de fort pompage
Contact : agnes.maitre@insp.upmc.fr
Tutelle : INSP Sorbonne Universite
Mots clés : Experimental, Nano Photo-Phononique, Stage M2, Theorique, et Thèse proposée
Gratification : Oui
Page des stages de(s) l'équipe(s) : Acoustique et optique pour les nanosciences et le quantique
Description du stage
Dans le domaine de la nanophotonique et des technologies quantiques, on utilise des sources de photons qui peuvent être intégrées sur un composant. Des micro-disques cylindriques diélectriques sont de très bons résonateurs dans lequel des modes de galerie optiques peuvent se propager à l’interface air/diélectrique.
Nous avons fabriqué par lithographie optique des résonateurs à modes de galerie sur lesquels nous avons déposé des nano-émetteurs fluorescents, des boîtes quantiques colloïdales. Il s’agit de semi-conducteurs de CdS/CdSe/CdS en configuration sphérique cœur/coquille/coquille et de dimension nanométrique. La longueur d’onde de fluorescence dépend de leurs dimensions. Ils peuvent émettre des photons uniques, sont résistants au photo-blanchiment et brillants sous forte excitation. Nous avons déposé ces boites quantique en forte concentration sur les micro-disques, et les avons excitées avec un laser vert. Les excitons ainsi créés ont permis d’obtenir un gain important. Nous avons ainsi pu réaliser des micro-lasers excitoniques à modes de galerie [1].
L’objectif de ce stage sera d’étudier ces lasers à mode de galerie, et de comprendre leurs caractéristiques en fonction des dimensions de la cavité, de l’excitation quand elle est proche du seuil laser ou plus importante… En particulier nous nous intéresserons au comportement de ces lasers loin du seuil, lorsque le laser d’excitation est intense. Dans ces conditions le mode de galerie résonant est intense. Si le couplage aux excitons est suffisamment fort, l’émission sera modifiée par l’interaction exciton-photons. Nous étudierons ces configurations de couplage fort en relation avec les prédictions théoriques.
[1] C. Kersuzan et al, ACS Photonics, 11(4), 1715-1723 (2024)
