| Nano-antennes optiques pour l'inspection des stuctures photoniques (Nano-antennas for optical-collection) | ||
Abdoulkader Ibrahim, Idriss - (2010-12-16) / Université de Franche-Comté - Nano-antennes optiques pour l'inspection des stuctures photoniques en : Français Directeur(s) de thèse: Baidai, Fad Laboratoire : FEMTO-ST - Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies Ecole doctorale : SPIM Classification : Physique | ||
Mots-clés : microscopie en champ proche, nano-ouverture papillon, faisceaux de Bessel polarisés- détection hétérodyne, faisceaux d'ions focalisés (FIB), composantes vectorielles du champ électromagnétique, résonance plasmon, FDTD Résumé : L’objectif de cette thèse est de concevoir et élaborer des outils innovants, baptisés nano-antennes (NAs), pour sonder le champ électromagnétique optique au voisinage des structures de la nanooptique. Une NA est ici une nanostructure métallique placée à l extrémité d une sonde locale fonctionnant en mode collection. Une telle structure joue le rôle de relais entre le champ électromagnétique optique à la surface de l échantillon et la sonde locale, attribuant à la sonde une sensibilité spécifique vis-à-vis du champ électromagnétique vectoriel. Les nano-antennes seront conçues de manière à fournir une information optique encore inaccessible par le biais de la microscopie en champ proche conventionnelle, pour répondre aux besoins actuels et futurs de la nano-optique. Dans la première partie, nous proposons une nouvelle configuration de sonde locale la nano-ouverture papillon complément d une nano-antenne papillon et nous exposons sa fabrication aux dimensions spécifiques, à l'extrémité d'une fibre optique en polymère. Dans la deuxième partie, nous présentons une nouvelle configuration de microscopie en champ proche permettant l accès aux lignes de champs électriques et magnétiques optiques 3D au dessus d un échantillon, avec une résolution sub-longueur d onde. Le microscope proposé permet de cartographier simultanément et indépendamment les distributions des amplitudes complexes des deux composantes du champ électrique transverse. La dernière partie est consacrée à l application d une méthode numérique dite FDTD afin d étudier le comportement spectral et l origine de l exaltation au niveau de la partie centrale d une nano-ouverture papillon Résumé (anglais) : The aim of this thesis is to elaborate efficient optical nanoantennas (NAs) as innovative tools for probing the electromagnetic optical field in the neighbourhood of the structures used in nano-optics (photnics crystals, plasmonic devices, etc). A NA considered here consists of a metal nanostructure positioned onto the apex of a conventional near-field fiber probe used in collection mode (Photon Scanning Tunneling Microscopy configuration). Such a nano-structure acts as a key connection between the electromagnetic field at the sample surface and the local probe, giving to the probe a specific sensitivity to the vectorial electromagnetic field. NAs will be designed to provide optical information still inaccessible with conventional near-field optical microscopy for responding to the present and future needs of the growing nano-optics community. In the first part, we propose a bowtie nano-aperture (BNA) is recently proposed as an alternative solution to bowtie nano-antenna for concentrating light to the nanoscale and we explain the fabrication of a BNA with specific size at the extremity of a polymer optical fiber. In the second part, we propose a near-field imaging concept for obtaining a complete experimental description of the structure of light in three dimensions around nano-devices. Our approach is based on a near-field microscope able to simultaneously and independently map the phase and amplitude distributions of two orthogonal electric-field components at the sample surface. In last section, we present a theoretical study of the bowtie nano-aperture in order to elucidate the spectral behavior and the origin of its resonance mode in the gap of a BNA. Identifiant : UFC-709 | ||
| Exporter au format XML |