Des micro-disques et leurs modes résonants de galeries

Il est possible de confiner la lumière dans des micro ou nanostructures, ce qui occasionne à la fois des résonances et une localisation de l’énergie. Dans des microstructures cylindriques diélectriques, des modes résonants se propagent le long des cercles limitant le cylindre : ils sont appelés modes de galerie. L’énergie est alors localisée dans un anneau, avec une extension évanescente intense à proximité du micro-cylindre. Ces modes hautement résonants sont utilisés pour les micro-lasers, les dispositifs photoniques et la bio-détection. Cependant, la fabrication de tels résonateurs de haute qualité sur une puce nécessite un processus lithographique en salle blanche complexe, long et coûteux, ce qui constitue une limitation pour une utilisation industrielle. Des membres de l’équipe Acoustique et optique pour les nanosciences et le quantique ont mis au point un processus de photolithographie polyvalent, rapide et peu coûteux pour fabriquer de telles cavités résonantes, ouvrant ainsi la voie à des applications lasers.

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Légende :

(1) Image MEB d’un micro-résonateur. (2) Image de fluorescence des modes de galerie résonants à l’intérieur du microdisque.  (3) Spectres des modes de  galerie (noir) et de ses modes en polarisation TE (rouge) et TM (bleu).

Référence

Photolithographed Whispering Gallery Mode Microdisk Cavities Coupled to Semiconductor Quantum Dots

Charlie Kersuzan, Sergei Celaj, Willy Daney de Marcillac, Thomas Pons, Agnès Maître 

ACS Photonics, 11(4), 1715-1723 (2024)

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Agnès Maître : agnes.maitre(at)sorbonne-universite.fr