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2011-02-03
Actualité médicale

Tags: champ électromagnétique -  optique - 
Caractérisation vectorielle complète du champ électromagnétique optique à l’échelle sublongueur d’onde - Actualité médicale
Caractérisation vectorielle complète du champ électromagnétique optique à l’échelle sublongueur d’onde

Contrôler la lumière à l’échelle sublongueur d’onde représente un des enjeux majeurs de l’optique moderne.

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L’évaluation des propriétés et performances réelles des nanostructures photoniques, présentant des fonctions optiques inédites mais aussi souvent des défauts de fabrication, implique une connaissance précise du champ optique évoluant au sein de ces structures. Etant donné la complexité des phénomènes lumineux en jeu, une analyse optique classique d’intensité est insuffisante, d’autant plus que les distributions des champs électriques et magnétiques optiques sont différentes à cette échelle, contrairement au cas macroscopique. La connaissance de ces deux informations complémentaires devient donc primordiale pour une étude directe et précise du comportement optique de nanosystèmes.


Dans le contexte d’un programme de recherche sur le développement de nano-antennes comme nanosondes optiques, des chercheurs de l'Institut FEMTO-ST (UMR 6174 CNRS / Université de Franche-Comté) ont mis en œuvre un nouveau concept de microscopie optique en champ proche permettant de fournir la première description vectorielle complète de la structure électromagnétique de la lumière à l’échelle submicronique. L’approche proposée est basée sur la mise au point d’un microscope capable de cartographier simultanément et indépendamment l’amplitude et la phase de deux composantes vectorielles du champ électrique optique à la surface d’un échantillon. De cette acquisition bidimensionnelle, les lignes de champs électriques et magnétiques ainsi que les flux d’énergie (distribution du vecteur de Poynting) sont reconstruites dans un volume sublongueur d’onde au dessus de l’échantillon via l’utilisation de méthodes numériques rigoureuses. Cette technique a été validée entre autre par la caractérisation d’une onde lumineuse évanescente focalisée.


Cette analyse expérimentale des phénomènes électriques et magnétiques optiques et des flux énergétiques à l’échelle sublongueur d’onde permet d’envisager le développement du premier diagnostic électromagnétique complet des propriétés et performances des nanostructures optiques. Des études de compatibilité électromagnétiques optiques peuvent ainsi être envisagées sur des réseaux de nanostructures en interaction les unes avec les autres. En prolongement, le façonnage et le contrôle précis ...

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Article écrit le 2011-02-03 par CNRS
Source: CNRS Accéder à la source

Mots clés: champ électromagnétique optique


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Références

* T. Grosjean, I. A. Ibrahim, M. A. Suarez, G. W. Burr, M. Mivelle, and D. Charraut, "Full vectorial imaging of electromagnetic light at subwavelength scale," Opt. Express 18, 5809-5824 (2010)
(Sélectionné par Virtual Journal for Biomedical Optics, Vol. 5, num. 7)
* M. Mivelle, I. A. Ibrahim, F. Baida, G. W. Burr, D. Nedeljkovic, D. Charraut, J-Y. Rauch, R. Salut, and T. Grosjean, "Bowtie nano-aperture as interface between near-fields and a single-mode fiber," Opt. Express 18, 15964-15974 (2010)
(Sélectionné par Virtual Journal for Biomedical Optics, Vol. 5, num. 12)