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RÉSUMÉ
C’est une évidence, les micro-nanotechnologies ont révolutionné l’optique et l’optoélectronique. La naissance de la nanophotonique, qui désigne le domaine des champs optiques aux échelles sub-longueurs d’onde, le prouve bien, l’utilisation du champ évanescent d’une source optique permettant de repousser les limites de résolution imposée par la diffraction de la lumière. La précision de fabrication de ces composants ultimes atteint réellement le nanomètre, et les techniques instrumentales d’analyse et de manipulation ont elles aussi évolué. Même si les télécommunications optiques restent l'un des moteurs principaux en termes d'innovation, une véritable synergie s'est créée entre la nanophotonique, la nanoélectronique et la biologie.
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INTRODUCTION
Le terme de nano-optique et, plus couramment, celui de nanophotonique désignent un domaine de recherche très actif où l'on cherche à maîtriser et façonner les champs optiques aux échelles sub-longueur d'onde pour réaliser de nouveaux composants optiques ou optoélectroniques. Les principales retombées attendues concernent les télécommunications optiques, les systèmes de visualisation, l'imagerie biomédicale ainsi que les interconnexions optiques à la frontière entre les circuits électroniques et l'optique. Il est important de souligner que, si la nanophotonique bénéficie des micro-nanotechnologies, elle est aussi en retour un puissant moteur de leur développement. C'est en particulier l'un des aspects que nous tentons d'illustrer dans ce dossier.
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Interconnexions optiques : la nanophotonique au service de l'électronique
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3. La nanophotonique influence le champ des nanotechnologies
Comme on vient de voir, la nanophotonique est devenue réalité grâce aux derniers développements des nanotechnologies. En retour, les nouveaux concepts apportés par la nanophotonique vont permettre des avancées dans le domaine des nanotechnologies.
Parmi les retombées envisageables, on peut citer l'amélioration des procédés de lithographie optique, l'amélioration du stockage optique de données ainsi que l'introduction des interconnexions optiques dans les circuits intégrés. La pénétration des nanotechnologies dans le domaine de la biologie est également très liée aux solutions relevant de la nanophotonique. Nous illustrons ci-après certains des progrès attendus de la nanophotonique et consacrerons plus spécifiquement le paragraphe 4 de ce document aux interconnexions optiques.
3.1 Ne rien perdre : préserver le « champ proche »
Ainsi qu'il a été mentionné dans le paragraphe 2.4, on peut s'affranchir de la limite de résolution imposée par la diffraction de la lumière en utilisant le champ évanescent d'une source optique. L'imagerie d'objets sub-longueur d'onde est donc possible. Mais ne peut-on envisager d'autres solutions que le SNOM qui sonde le champ optique point par point ?
En 1968, V. Veselago a été le premier à considérer théoriquement les effets optiques d'un matériau dont l'indice de réfraction serait hypothétiquement négatif ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LOURTIOZ (J.-M.) - Cristaux photoniques et « gaps » de photons : Aspects fondamentaux. - Article [AF 3 710], Techniques de l'Ingénieur (2004).
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(2) - LOURTIOZ (J.-M.) - Cristaux photoniques et « gaps » de photons : Propriétés et Applications. - Article [AF 3 711], Techniques de l'Ingénieur (2004).
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(3) - DE FORNEL (F.) - Evanescent waves : from Newtonian to Atomic Optics. - Série « Optical Sciences », Springer Verlag, Heidelberg (2001).
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(4) - EBBESEN (T.W.), LEZEC (H.J.), GHAEMI (H.F.), THIO (T.), WOLF (P.A.) - Extraordinary optical transmission through sub-wavelength hole arrays. - Nature, 391, p. 667-669 (1998).
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(5) - GÉRARD (J.-M.) - Solid-state cavity quantum electrodynamics with quantum dots, dans MICHLER (P.) dir. Single quantum dots : Fundamental, Applications and Novel Concepts. - Topics of Applied Physics 90, Springer, Heidelberg (2003).
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