Axe « Photonique »

Electrodynamique Quantique en cavité et nanosources de lumières
Permanents: A. Rahmani, Ch. Seassal, X. Letartre, M. Gendry, P. Rojo-Romeo, P.Viktorovitch.
A. Auffèves Garnier, F. Bordas. Collaborations : LPN, équipe mixte LSP/DRFMC-CEA, LCFIO Soutien : ACI Jeune « Ingénierie du couplage électromagnétique entre un nanoémetteur et un cristal photonique » (2003-2006) ACN « NanoQub : Nanosources à boîte Quantique unique en microcavité à Bande Interdite Photonique » (2004-2007)

Préambule
Cette opération de recherche a débuté au LEOM en 2003. Elle a pour but le contrôle ultime de l’interaction entre un émetteur ponctuel et le mode optique d’un microrésonateur. Nous proposons d'utiliser la structuration du champ électromagnétique qu'offrent les cristaux photoniques 2D pour contrôler la dynamique d'émission de sources, telles que des boites quantiques. Les dispositifs visés sont le nanolaser « sans seuil » et la source de photon unique et, plus généralement, l’ensemble des briques de base nécessaire à la réalisation de systèmes de traitement optique de l’information quantique.

obtenons le tenseur de susceptibilité autocohérent qui décrit tout l'environnement de la source. Le taux d'émission spontanée se calcule ensuite à partir de la partie imaginaire de ce tenseur, pris à l'endroit de la source. Afin de permettre sa validation, cet outil a été appliqué à une microcavité de type H2. Si nous faisons le calcul du taux d’émission spontané pour différentes valeurs de longueur d'onde d'émission et pour plusieurs positions de la source, nous obtenons les spectres de la figure 1.

Calcul de l’effet Purcell dans microcavités à cristaux photoniques

des

L’effet Purcell résulte de la modulation du couplage d’une source aux modes électromagnétiques. Quand un environnement modifie, en un point de l'espace, la distribution spatiale et spectrale des modes électromagnétiques, il modifie également la façon dont une source placée en ce point se couple