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Optique non linéaire du graphène : de la caractérisation élémentaire à l'observation de solitons [Nonlinear optics in graphene : from basic characterization to observation of solitons.]

Ce projet vise à montrer que la réponse optique non linéaire d'ordre trois dans le graphène peut être utilisée pour les applications en photonique. Le graphène, une feuille de carbone bidimensionnelle, est un candidat prometteur pour la photonique intégrée et le traitement du signal tout-optique.Notre but est de compléter les caractérisations existantes de la non-linéarité du graphène en couplant l'induction de biréfringence par effet Kerr à la détection hétérodyne optique. Nous avons démontré que l'indice de réfraction non linéaire du graphène est négatif et nous visons à fournir une description claire et complète de la non-linéarité d'ordre trois du graphène mono et multi-couche.Par ailleurs, nous étudions expérimentalement l'utilisation de la nonlinéarité optique du graphène dans des structures photoniques intégrées pour le traitement tout-optique du signal . Il s'agira d'un pas important vers la réalisation de dispositifs à base de graphène, qui soient totalement optiques, compacts et peu énergivores. [ In this project we aim to demonstrate that the third order nonlinear optical response of graphene can be used for photonic applications.Graphene, a 2D carbon sheet, is a promising candidate material for integrated photonics and all-optical signal processing, as it is compact, compatible with CMOS-technology for photonic integrated circuits, and exhibits a high and broadband optical nonlinearity. Our goal is to complete the existing experimental characterization of the nonlinear optical properties of graphene, with the optical Kerr effect method coupled to optical heterodyne detection (OHD-OKE). We have demonstrated that graphene has a negative nonlinear refractive index and we intent to provide a clear and complete picture of the third order optical nonlinearity of monolayer and multilayer graphene at telecom wavelengths.Besides this, we experimentally explore the use of the optical nonlinearity of graphene in photonic integrated structures for all-optical signal processing. This would be an important step towards the realization of compact and low-power all-optical devices based on graphene.]



responsable


Pascal KOCKAERT


équipe


Evdokia DREMETSIKA Michaël FITA CODINA


disciplines et mots clés déclarés


Optique non linéaire Physique Sciences de l'ingénieur

absorption saturable graphène nonlinéarité optique du troisième ordre spatial solitons traitement tout optique du signal