Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Synthèse, Propriétés & Modélisation des Matériaux - SP2M

Matériaux avancés pour la photonique


B. Poumellec (DR CNRS) et M. Lancry (MCF UPS)

L'irradiation UV ou électronique et maintenant multiphotonique par IR de matériaux isolants réfractaires est à l'origine de phénomènes de migration électronique ou ionique. Alors que les migrations électroniques conduisent à la formation d'un champ électrique considérable (106 V/m), les migrations ioniques ou radicalaires contribuent, elles, à modifier l'arrangement structural : création d'autres défauts, changement de coordination, rotation de motifs "moléculaires". A cet égard le verre, avec son désordre à longue distance mais son ordre à courte distance, est une structure de choix pour abriter ces transformations. Ces modifications structurales induisent des changements de propriétés physiques et en particulier optique.
Sachant par ailleurs que le laser ou le faisceau électronique sont des rayonnements qui peuvent être maitrisés de manière à donner lieu à une action ponctuelle, il est possible d'imaginer qu'ils soient manipulés de façon à donner lieu à des structures à une, deux, ou trois dimensions. A une dimension, en modifiant ainsi l'indice de réfraction, on peut "écrire" des guides d'onde optiques linéaires, on peut les moduler pour réaliser des réseaux de Bragg (éléments filtrants). On peut induire des propriétés non-linéaire par précipitation de cristaux non-linéaires orientés. A 2D, en tirant profit de la flexibilité des faisceaux, la réalisation de lentille ultra plate est possible. Enfin, en 3D, en associant une information élémentaire à chaque point, le stockage en volume à grande durée de vie est envisageable. Ces directions de recherche oblige de comprendre les mécanismes des modifications microstructurales et conduit à de nouveaux questionnements.

Axes de recherche :

1 : Photosensibilité des silices au laser femtoseconde
2 : Défauts ponctuels des verres de silice

3 : Modifications structurales de silices dopées sous irradiation UV
4 : Interaction faisceaux d'électrons et verres de silice dopés
5 : Description dynamique en milieu désordonné
6 : Elaboration haute température de cristaux photoniques



Articles généraux pour situer le sujet :

  Modification thresholds in femtosecond laser processing of pure silica: review of dependencies on laser parameters
Poumellec, B; Lancry, M; Chahid-Erraji, A; Kazansky, P G
Optical Materials Express, Vol. 1 Issue 4, pp.766-782 (2011)
ecblank.
Photosensitivity and treatments for enhancing the photosensitivity of silica-based glasses and fibers P. NIAY, B. POUMELLEC, M. LANCRY and M. DOUAY. Chapter 15 in "Photorefractive Materials and Their Applications 2", Spinger Series in Optical Sciences, Ed. P. Günter and J.-P. Huignard, Pub. Springer (2007), p.535-569.
ecblank.
Réseaux de Bragg photoinscrits dans les fibres optiques pour les télécommunications. Chap. 2 du Traité Electronique, Génie Electrique, Microsystèmes. I. RIANT, P. NIAY, B. POUMELLEC, M. DOUAY, F. BAKHTI. Ed. Hermès (2002).
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PDF
Les fibres optiques monomodes. Quand la science des matériaux et de l'optique se propagent à la même vitesse. B. POUMELLEC. Lettres des Sciences chimiques N°66 (1998) 34-40.
. Fictive temperature measurements in silica-based optical fibers and its application to Rayleigh loss reduction. In Optical fiber, new developments. M. LANCRY, E. REGNIER, B. POUMELLEC. Pub. In Teh. ISBN 978-953-7619-50-3, (2009) page 125-160.
ecblank. 16 mars, 2007">16 mars, 2007rs for telecommunications. B. POUMELLEC, F. KHERBOUCHE. dans le Journal de Physique III Numéro spécial 6 (1996) 1595-1624.