Implémentation de modèles numériques basés sur la FDTD pour des applications en nano-optique
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Date
2018
Authors
Journal Title
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Publisher
Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou
Abstract
L'objectif de ce travail de thèse est l'implémentation de modèles numériques basés sur la mé-
thode des di érences nies dans le domaine temporel (FDTD pour Finite Di erence Time
Domain) et leur application à l'étude de structures métalliques sub-longueurs d'onde pour
la nano-optique.
Dans un premier temps, un code FDTD est mis au point en coordonnées cylindriques (CCFDTD
pour cylindrical coordinates-FDTD) pour une bonne description des objets à géomé-
trie arrondie et un gain en espace mémoire. La dispersion des métaux nobles dans la gamme
optique est décrite par le modèle de Drude à deux Points Critiques (DCP pour Drude Critical
Points). Le code CC-FDTD est ensuite appliqué à l'étude modale d'un guide d'onde en
forme de 'C' (CSWG pour C-shaped Wave Guide) sub-longueur d'onde fait en argent pour
des applications en optique guidée. Les résultats de cette étude montrent la possibilité de
guider des signaux optiques sans pertes signi catives via le mode fondamental TE10 dont
la longueur d'onde de coupure est beaucoup plus grande que celles des premiers modes des
guides d'onde usuels. Ce mode est caractérisé par une vitesse de groupe très faible devant
celle de la lumière dans le vide ce qui ouvre des perspectives prometteuses quant à son utilisation
pour l'exaltation des e ets non linéaires.
Dans un second temps, une structure périodique à base de cette cavité asymétrique est étudiée
par un code FDTD implémenté en coordonnées cartésiennes. Les propriétés de transmission
exaltée de cette structure obtenues ont été exploitées pour la conception de lames métalliques
biréfringentes. Ainsi, des lames ultra minces quart d'onde (QWP pour Quarter Wave Plat)
et demi-onde (HWP pour Half Wave Plat) très performantes ont été conçues dans les deux
gammes micro-onde et optique.
Description
- [s.l] : [s.n], 2018. - 98f. : ill. ; 30cm. + CD Rom.
Bibliogr. f. 93-98
Keywords
Modèle numérique : implémentation, Nano-optique
Citation
Physique