Plasmonique nonlinéaire intégrée / Nonlinear integrated plasmonics

Présentations générales sur les guides d'ondes plasmoniques nonlinéaires / General talks on nonlinear plasmonic waveguides:

Review on spatial nonlinearity in plasmonic waveguides: single interface and slot configurations

invited seminar at the Nonlinear Institute of Nice (INLN, Sophia-Antipolis, France) in November 2016.

Improved nonlinear slot waveguides : Integrated nonlinear plasmonics using slot waveguides: stationary states, bifurcation, stability, and time evolution

invited talk at META 2016 conference in Malaga July 2016.

Plasmon-soliton waves in nonlinear slot waveguides size effect on bifurcations

talk at EOSAM 2014 conference in Berlin September 2014.

Plasmonique nonlinéaire intégrée: nonlinéarité spatiale / Nonlinear integrated plasmonics: spatial nonlinearity

Je travaille depuis plusieurs années (voir aussi ci-dessous) à ce qui est dénommé plasmonique nonlinéaire intégrée, ou formulé autrement les guides d'onde plasmonique nonlinéaires. En plus du fort confinement du champ électromagnétique propre aux structures plasmoniques, la puissance optique est, du fait de la nonlinéarité, un nouveau paramètre de contrôle des ondes s'y propageant. Nous sommes désormais capables de déterminer les solutions du problème homogène non-linéaire dans les configurations de type guide à fente (nonlinear slot en anglais). Du fait de la nonlinéarité, la stabilité des solutions «modales« obtenues en régime harmonique n'est plus assurée contrairement au cas linéaire, et elle doit faire l'objet d'études spécifiques. J'étudie à la fois les effets spatiaux de la nonlinéarité mais aussi la génération de troisième harmonique qui est bien sûr un effet possible dans ces structures confinant fortement le champ électromagnatique.
Mes travaux actuels portent sur des structures 1D et 2D ainsi que sur l'utilisation de métamatériaux afin d'avoir un plus grand contrôle sur les solutions obtenues. J'encadre actuellement sur ce sujet la thèse de Mahmoud Elsawy qui est financé par une allocation de recherche de l'Ecole Doctorate ED 352 "Physique et sciences de la matière". Un modèle 3D basé sur la théorie des modes couplés est en cours d'élaboration.

Couplage solitons spatiaux et plasmons / Coupling of spatial solitons and plasmons

J'ai proposé ce type de couplage dès les JNOG de 2008 à Lannion. En 2011, j'ai débuté l'encadrement de la thèse de Wiktor Walasik sur ce sujet dans le cadre du programme européen de formation doctorale Erasmus Mundus Europhotonics. Cette thèse a été effectuée en cotutelle avec Yaroslav Kartashov de l'ICFO de Barcelone, elle a été soutenue en octobre 2014. Elle m'a permis de bâtir plusieurs modèles dont deux semi-analytiques, et d'obtenir de nombreux résultats que cela soit pour des structures avec une région nonlinéaire semi-infinie ou de taille finie. Pour la partie expérimentale du projet voir la section 2.3.