Cavité spectroscopique optomécanique Mid-IR

par Joris Baraillon

Projet de thèse en Physique appliquee

Sous la direction de Laurent Duraffourg et de Pierre Labeye.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale physique , en partenariat avec Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (LETI - CEA) (laboratoire) depuis le 05-10-2018 .


  • Résumé

    Au sein du CEA-LETI, le 'Laboratoire des Capteurs Optiques' conçoit et réalise capteurs de gaz miniatures pour divers applications (biomédicales, monitoring de procédés industriels, analyse de la qualité de l'air ou applications sécurité / défense). En parallèle, l'optomécanique qui traite de l'interaction réciproque de la lumière avec un résonateur mécanique est un sujet plus fondamental traité par le laboratoire. Le principe consiste à faire interagir l'élément mécanique mobile avec la lumière confinée dans une cavité optique résonante. En fonction du mouvement d'oscillation, le chemin optique de la lumière contenue dans la cavité optique est modifié provoquant une variation de l'amplitude de l'onde transmise ou réfléchie. L'exploitation de cette interaction apparaît être un moyen d'atteindre des résolutions inégalées (des limites de résolution entre 10-20m et 10-16m pour une seconde de mesure ont été démontrées). L'objectif est d'exploiter le couplage optomécanique dans une cavité spectroscopique mid-IR comme nouveau moyen de transduction afin d'améliorer à la fois la résolution et la stabilité des capteurs de gaz actuels.

  • Titre traduit

    Cavity Optomechanics for Mid-IR Spectroscopy


  • Résumé

    At CEA-LETI, the 'Laboratoire des Capteurs Optiques' (Optical Sensors Laboratory) design miniaturized gas sensors for various applications (biomedical, process monitoring, air quality control, or security/defense). Meanwhile optomechanical devices are also studied in the laboratory. The idea is to use the interaction between light confined in an optical cavity and a mechanical resonator. The mechanical oscillation will change the optical path and the amplitude of the transmitted and reflected fields. This interaction enables to reach very high sensitivity (10-20m and 10-16m for one second measurement have been demonstrated). The main goal is to use the optomechanical interaction in a mid-IR spectroscopic device to enhanced sensibility and stability.