Nano-antennes optiques pour l'inspection des structures photoniques

• Main Author: Abdoulkader Ibrahim, Idriss
• Language: FRE
• Published: Université de Franche-Comté 2010
• Subjects: [SPI:OPTI] Engineering Sciences/Optics / Photonic; microscopie en champ proche; nano-ouverture papillon; faisceaux de Bessel polarisés; détection hétérodyne; faisceaux d'ions focalisés (FIB); composantes vectorielles du champ électromagnétique; résonance plasmon; FDTD
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665899; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/66/58/99/PDF/these_abdou.pdf

L'objectif de cette thèse est de concevoir et élaborer des outils innovants, baptisés nano-antennes (NAs), pour sonder le champ électromagnétique optique au voisinage des structures de la nanooptique. Une NA est ici une nanostructure métallique placée à l'extrémité d'une sonde locale fonctionnant en mode collection. Une telle structure joue le rôle de relais entre le champ électromagnétique optique à la surface de l'échantillon et la sonde locale, attribuant à la sonde une sensibilité spécifique vis-à-vis du champ électromagnétique vectoriel. Les nano-antennes seront conçues de manière à fournir une information optique encore inaccessible par le biais de la microscopie en champ proche conventionnelle, pour répondre aux besoins actuels et futurs de la nano-optique. Dans la première partie, nous proposons une nouvelle configuration de sonde locale la nano-ouverture papillon complément d'une nano-antenne papillon et nous exposons sa fabrication aux dimensions spécifiques, à l'extrémité d'une fibre optique en polymère. Dans la deuxième partie, nous présentons une nouvelle configuration de microscopie en champ proche permettant l'accès aux lignes de champs électriques et magnétiques optiques 3D au dessus d'un échantillon, avec une résolution sub-longueur d'onde. Le microscope proposé permet de cartographier simultanément et indépendamment les distributions des amplitudes complexes des deux composantes du champ électrique transverse. La dernière partie est consacrée à l'application d'une méthode numérique dite FDTD afin d'étudier le comportement spectral et l'origine de l'exaltation au niveau de la partie centrale d'une nano-ouverture papillon.