Étude expérimentale de cristaux photoniques bi-dimensionnels

Abstract

Les materiaux a bande interdite de photons (BIPs) ou cristaux photoniques, sont des structures, generalement artificielles, dont l'indice dielectrique varie periodiquement. Lorsque le contraste d'indice est fort, on predit theoriquement qu'elles doivent empecher la propagation de la lumiere dans toutes les directions en creant des plages spectrales (les bandes interdites) a densite d'etat de photons nulle. Nous avons etudie le comportement optique de cristaux photoniques bidimensionnels graves dans des heterostructures semiconductrices guidantes. L'originalite consiste a utiliser la photoluminescence de boites ou puits quantiques comme source lumineuse interne. Cette technique a permis d'effectuer une caracterisation complete de ces objets en mesurant quantitativement les coefficients de transmission et de reflexion ainsi que les proprietes de diffraction. Aux zones de faible transmission correspondent de forts coefficients de reflexion ou de diffraction, ce qui indique que l'onde reste guidee lors de l'interaction avec les cristaux et confirme leur fort potentiel pour l'optique integree. Nous avons utilise ces reflecteurs pour realiser des cavites, d'abord unidimensionnelles, qui montrent une bonne finesse en transmission, confirmant que les pertes hors du plan du guide sont faibles. Nous avons ensuite etudie des cavites tridimensionnelles de faible volume (m 3 ), sondees cette fois-ci a l'aide d'emetteurs internes a la cavite. L'apparition de pics etroits montre que l'effet de confinement est important et laisse presager de reelles potentialites de modification de l'emission spontanee.