L’équipe Métasurfaces explore, théoriquement et expérimentalement, divers thèmes de recherche allant de la nanophotonique à l’optique sub-longueur d’onde. Elle tire bénéfice de son expertise pour réaliser des composants optiques ultra-fins, appelés métasurfaces, et travaille à leur intégration dans des dispositifs d’imagerie et pour la manipulation de la lumière émise par sources lasers.
L’utilisation de semi-conducteurs à bande interdite élevée, notamment le nitrure de Gallium, développés au CRHEA, ouvre de nouvelles perspectives comme la réalisation de métasurfaces émettant de la lumière de manière directionnelle ou encore de métasurfaces actives dont la réponse optique peut être modulée à une haute fréquence. Pour réaliser des métasurfaces actives, nous nous tournons aussi vers l’utilisation d’autres types de matériaux tels que les matériaux à changement de phase ou les cristaux liquides.
Les travaux de l’équipe Métasurfaces s’inscrivent ainsi dans une double optique :
- Poursuivre d'abord des projets de recherche « fondamentaux » sur la diffusion de la lumière et les concepts physiques associés. Ceci permet de proposer des nouveaux concepts pour le contrôle de la lumière à l’échelle nanométrique ainsi que des outils numériques facilitant la conception de métasurfaces. Nous pouvons ainsi réaliser des métasurfaces novatrices en se basant sur ces outils et ces concepts.
- Exploiter ensuite les métasurfaces dans des applications concrètes pour l’imagerie ou pour le contrôle de l’émission laser. L’équipe travaille en particulier à l’utilisation de métasurfaces pour réaliser des systèmes LIDAR plus performants, pour améliorer l’efficacité de détecteurs dans le domaine infra-rouge et développer des outils de caractérisation optique pour la mesure de la phase et de la polarisation de la lumière. Nous nous intéressons aussi à l’utilisation de métasurfaces dans des dispositifs d’imagerie médicale et des biosenseurs. Enfin l’équipe a démontré la possibilité de contrôler l’émission de laser semiconducteur en y intégrant des métasurfaces pour générer des vortex optiques par exemple.
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