Ce projet vise à mettre au point la réalisation de fonctions optiques, miniaturisées, pour la détection ultra-sensible d’espèces biologiques. La structure de base de ces fonctions est un micro-résonateur (MR) réalisé en optique intégrée sur substrat de silicium, pour des applications en capteurs. Les MRs sont en effet des structures très sensibles et qui de plus permettent d’obtenir de faibles limites de détection de molécules. En outre, c’est une structure beaucoup plus miniaturisée que l’existant, s’intégrant mieux dans des systèmes « lab-on-chip ». Dans le domaine du traitement du signal, le laboratoire Foton est un des rares maîtrisant de telles structures en optique intégrée polymère, ses résultats étant au meilleur de l’état de l’art mondial. Les matériaux de base sont ceux déjà maîtrisés (polymères) combinés avec d’autres matériaux tels que le silicium poreux maîtrisé également au laboratoire et qui s’avère intéressant pour une fonction de capteur spécifique. En effet, l’utilisation d’un materiau poreux comme lieu d’interaction entre les espèces à détecter et le signal optique propagé permet d’exalter davantage la sensibilité déjà accrue par la structure MR.
Contexte
Dans ce projet, les travaux devront apporter des solutions aux problématiques liées à :
la recherche des meilleurs compromis pour exalter la sensibilité, en examinant aussi des structures hybrides ;
la conception théorique de structures de micro-résonateurs intégrés (modélisation) tenant compte des possibilités technologiques du laboratoire ;
la faisabilité de la fabrication en optique intégrée polymères et en silicium poreux.
Objectifs
Ces travaux feront appel surtout à la physique des matériaux, à la conception technologique en optique intégrée, au calcul des cavités résonantes, aux caractérisations structurales et optiques. Bien que ce soit des premiers travaux d’approche, ils devront démontrer expérimentalement la possibilité de détecter des concentrations de molécules avec une meilleure sensibilité que l’existant, pour les domaines utilisant la détection et l’analyse de molécules (santé-agro, défense-sécurité, environnement).
Phases
Ce projet est en étroite relation avec les projets UR1 Norcap et PEPS FOCUS.
Production scientifique
Voir dans HAL
Partenaires
CCLO
(groupe(s) Foton impliqué(s) : SP/OGC)
Coordinateur
Mohammed GUENDOUZ
Financements
Région Bretagne – CG22
