Ingénierie moléculaire
Equipe Composants et technologie pour la photonique
Une recherche en filière
La photonique moléculaire se développe en filière au sein du LPQM, en vue du développement de composants pour les technologies de l'information et de capteurs biologiques et chimiques sans marqueurs. A partir d'une démarche d'ingénierie moléculaire consacrée au développement de structures moléculaires et de matériaux actifs multifonctionnels, associant des fonctions optiques complémentaires telles que fluorescence, effet laser, et non-linéarités de diverses natures, divers types de composants à base de polymères ont été mis au point. Un premier groupe de structures fabriquées au Laboratoire concerne les applications aux télécommunications optiques : modulateur électro-optique insensible à la polarisation de la lumière incidente et de faible tension de commande, commutateur électro-optique à fort contraste entre deux voies d'entrée et deux voies de sortie, modulateur haute fréquence (100 GHz) pour les applications radio sur fibre, démultiplexeurs en longueur d'onde.
En amont de la filière : l'ingénierie moléculaire pour la photonique
La démarche d'ingénierie moléculaire à partir de laquelle les composants photoniques sont conçus et mis au point, concerne en premier lieu l'optimisation des propriétés optiques non linéaires de molécules ou de nanostructures. En particulier, l'équipe s'intéresse de longue date à des structures multipolaires pour lesquelles des réponses en polarisation plus riches sont susceptibles d'être mises en œuvre au niveau macroscopique. Le schéma ci-dessous montre les différentes architectures moléculaires dipolaires et octupolaires uni-, bi et tridimensionnelles possibles.
D'autre part, la commutation des non linéarités moléculaires par voie photo- ou électro-chimique permet d'envisager de nouvelles méthodes de transfert d'information. Récemment, nous avons montré que la non linéarité microscopique peut être multipliée par 20 via la modification photo-induite de la longueur de conjugaison d'un ligand photochrome.
La photonique moléculaire se développe en filière au sein du LPQM, en vue du développement de composants pour les technologies de l'information et de capteurs biologiques et chimiques sans marqueurs. A partir d'une démarche d'ingénierie moléculaire consacrée au développement de structures moléculaires et de matériaux actifs multifonctionnels, associant des fonctions optiques complémentaires telles que fluorescence, effet laser, et non-linéarités de diverses natures, divers types de composants à base de polymères ont été mis au point. Un premier groupe de structures fabriquées au Laboratoire concerne les applications aux télécommunications optiques : modulateur électro-optique insensible à la polarisation de la lumière incidente et de faible tension de commande, commutateur électro-optique à fort contraste entre deux voies d'entrée et deux voies de sortie, modulateur haute fréquence (100 GHz) pour les applications radio sur fibre, démultiplexeurs en longueur d'onde.
En amont de la filière : l'ingénierie moléculaire pour la photonique
La démarche d'ingénierie moléculaire à partir de laquelle les composants photoniques sont conçus et mis au point, concerne en premier lieu l'optimisation des propriétés optiques non linéaires de molécules ou de nanostructures. En particulier, l'équipe s'intéresse de longue date à des structures multipolaires pour lesquelles des réponses en polarisation plus riches sont susceptibles d'être mises en œuvre au niveau macroscopique. Le schéma ci-dessous montre les différentes architectures moléculaires dipolaires et octupolaires uni-, bi et tridimensionnelles possibles.
D'autre part, la commutation des non linéarités moléculaires par voie photo- ou électro-chimique permet d'envisager de nouvelles méthodes de transfert d'information. Récemment, nous avons montré que la non linéarité microscopique peut être multipliée par 20 via la modification photo-induite de la longueur de conjugaison d'un ligand photochrome.
Collaborations
ENS Cachan :
- PPSM - Institut d'Alembert (ingénierie moléculaire)
En France :
- Université de Rennes 1 (Hubert Le Bozec, Frédéric Paul, Jean-René Hamon) (ingénierie moléculaire)
- Ecole Normale Supérieure de Lyon (Olivier Maury, Chantal Andraud) (ingénierie moléculaire)
- Université de Versailles-Saint-Quentin (UVSQ) (Cédric Mayer) : nanoparticules d'or fonctionnalisées
A l'international :
- Technion Institute, Haifa, Israël (Efrat Lifshitz) : nanoparticules semiconductrices pour l'amplification optique IR
- Université de Milan (Renato Ugo, Dominique Roberto)
Contrats
- Réseau d'excellence européen PHOREMOST
- ANR COMET
- Projet C'Nano (région Ile-de-France) «Goldfinger» (nanoparticules d'or, avec l'UVSQ)