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axe MITTSI de Bresmat

Développement de microcavités actives à base de verres de chalcogénure pour le moyen infra-rouge

juillet 2012 – novembre 2013

Développement de microcavités actives à base de verres de chalcogénure pour le moyen infra-rouge

Fabrication de microrésonateurs intégrés en utilisant des couches de verre de chalcogènure dopé par des ions « terre rare ».

Contexte

Les verres de chalcogénure, de par leur transmission dans le moyen infrarouge et leurs faibles pertes optiques (moins de 1 dB/cm dans le proche infrarouge) possèdent beaucoup d’atouts pour faire des dispositifs en optique intégrée.
Par ailleurs, les marchés de l’industrie « laser » et des capteurs progressent régulièrement ces dernières années et ses perspectives sont prometteuses en termes d’innovation et d’applications notamment dans les domaines sociétaux tel que l’environnement, la santé… Le domaine du moyen infra-rouge, qui correspond spectralement à l’intervalle de longueurs d’onde comprises entre 3 et 25 µm, couvre les importantes fenêtres atmosphériques de 3 à 5 µm et de 8 à 12 µm, et les signatures spectrales de nombreux gaz, liquides, solides et molécules organiques. Ainsi, à la fois des sources laser discrètes ou larges, dans le moyen infrarouge suscitent un grand intérêt notamment pour la spectroscopie en temps réel, ou pour la mesure à distance ... L’une des clés est notamment le développement de capteurs avec des sources intégrées dans le m-IR performantes pour développer les capteurs optiques à ces longueurs d’onde. On peut imaginer que ces sources pourraient servir pour l’analyse en temps réel pour le contrôle biologique sur des patients (par exemple, societal challenge de Comin-Lab : Digital environnement of the citizen). Cependant jusqu’à maintenant, aucun laser intégré dans le moyen infra-rouge n’a été développé dans la gamme de longueurs d’onde entre 3 et 5 µm. Le développement de tels dispositifs permettrait d’intégrer plusieurs composants sur le même substrat et de réduire la taille des composants mais aussi leur coût.

Objectifs

Ce projet a pour objectif la fabrication d’un microrésonateur intégré pour obtenir une source de lumière émettant dans le moyen infra-rouge en utilisant des couches de verre de chalcogènure dopé par des ions « terre rare ».
En dehors de l’obtention de résultats scientifiques, ce projet permettra de renforcer les liens des trois laboratoires partenaires et de faciliter l’émergence d’une thématique prometteuse du dopage des verres de chalcogénure dans le cadre des matériaux pour le traitement de l’information dans le domaine sociétal des capteurs. Ce projet permettra d’optimiser la fabrication de couches dopées, de réaliser des microcavités en chalcogénure et de les caractériser.

Production scientifique

Voir dans la collection Foton sur HAL

Partenaires

ISCR, IETR
(groupe(s) Foton impliqué(s) : OGC)

Coordinateur

Foton : Joël CHARRIER

Financements

axe MITTSI de Bresmat (5 k€)