Grenoble Innovation for Advanced New Technologies

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Photonique : des progrès réalisés à la vitesse de la lumière !

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La recherche en photonique vise à acquérir une meilleure maîtrise de la génération, de la propagation et de la détection de la lumière à l’aide de matériaux innovants ou de micro et nanostructures.

Des avancées importantes dans le domaine de la nano photonique

La nano photonique a fait de rapides progrès depuis le début des années 90, tirant profit des avancées réalisées dans le domaine des cristaux photoniques, des microcavités et des boîtes quantiques semi-conductrices. Le confinement des électrons à l’échelle du nanomètre et celui des photons à l’échelle de la longueur d’onde ont permis la mise en évidence de nombreux effets physiques fondamentaux dans les systèmes solides.
La découverte de ces effets a conduit au développement de composants optoélectroniques innovants : sources de photons uniques, lasers à très bas seuil, diodes électroluminescentes à fort rendement, etc.

Nouveaux champs d’application 

De nouvelles voies s’ouvrent également dans des domaines comme le traitement quantique de l’information et les communications quantiques, l’éclairage, les circuits intégrés photoniques pour les télécoms et les datacoms, les interconnexions optiques à haut débit intra ou inter puces électroniques et la biophotonique.

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 Microcavités semiconductrices : Condensation de Bose Einstein de polaritons
Copyright Nature / LSP

 

Grenoble à la pointe de la recherche dans le domaine de la photonique

GIANT dispose à Grenoble d’un grand nombre de ressources pour l’étude et la fabrication de matériaux et de nano et microstructures photoniques. Dans le cadre du projet Grenoble Université de l’Innovation (GUI), une solide collaboration s’est établie au sein de GIANT entre laboratoires, instituts et pôles universitaires autour des applications de la photonique, en particulier en biologie (marqueurs luminescents pour études in vitro ou in vivo sur de petits animaux) et en astronomie.

Lorsque la recherche fondamentale rencontre la recherche appliquée
Grenoble est aussi un centre réputé de recherche optique et optoélectronique et a contribué à de nombreuses réussites industrielles, telles que Sofradir ou Ulis pour la vision dans l’infrarouge. Avec l’appui du RTRA(1) Nanosciences, une étroite collaboration s’est établie entre les laboratoires de recherche fondamentale et appliquée pour le travail d’exploration puis d’exploitation de toutes les potentialités de la photonique dans divers secteurs.

L’expertise de GIANT au service de l’innovation
Les laboratoires de GIANT ont développé une expertise de la synthèse bottom-up des nanostructures. Depuis 2007, ils disposent également de moyens de nano fabrication top-down par le biais d’une nouvelle Plateforme Technologique Amont (PTA) pilotée conjointement par le CEA(2) et le CNRS(3). Dotée d’équipements de pointe pour la lithographie électronique et la gravure ionique réactive, la PTA réunit toutes les spécifications nécessaires pour la fabrication des microstructures photoniques de demain.

Les thématiques étudiées par la Recherche grenobloise

  • Les principaux axes de recherche de la communauté grenobloise de photonique sont les suivants :
  • Ingénierie, synthèse et étude expérimentale de cristaux pour les lasers et les sources paramétriques
  • Nanostructures semi-conductrices innovantes
  • Nanoparticules pour les biosciences
  • Production, manipulation et détection d’états quantiques de la lumière pour la cryptographie quantique
  • Condensation de BoseEinstein des excitons-polaritons dans les microcavités semi-conductrices et lasers à polariton
  • Photonique silicium, avec notamment la génération de lumière par des matériaux « compatibles microélectroniques »
  • Structures et composants hybrides : assemblages polymère/semi-conducteur pour le photovoltaïque
  • Plasmonique
  • Nouvelles techniques d’imagerie en champ proche

(1) Réseau Thématique de Recherche Avancée
(2) Commissariat à l’Energie Atomique et aux énergies alternatives
(3) Centre National de la Recherche Scientifique

 

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