Etude théorique et expérimentale de cavités photoniques en niobate de lithium : appliquation à la détection de gaz

Les travaux de theses reposent sur l'etude et le developpement des structurez photoniques sur niobate de lithium pour des applications capteurs de gaz. L'originalite du travail est d'etudier l'effet de l'absorption des couches de porphyrines specifiques a la detection du benzene et deposees sur le cristal photonique sur la reponse spectrale de ce dernier. En premier lieu, une etude theorique par des methodes numeriques, maitrisees a laboratoire d'optique (FDTD, PWE), etaient necessaires pour etudier l'effet de la presence de certains gaz sur la reponse spectrale des cristaux photoniques. Nous avons montre qu'avec la structure choisie, une variation de la transmission de de 23 % est obtenue lorsque le systeme est expose a 50ppm de benzene. La sensibilite de la structure au benzene est estimee a 2,3ppm. En second lieu, nous avons etudie des realisations en salle blanche des structures photoniques. En utilisant la methode de gravure directe par faisceau d'ions focalise (FIB), on a realise plusieurs cavites photoniques sur des guides d'ondes optiques fabriques en collaboration avec Photoline Technologies. Un banc de caracterisation automatise (interface GPI) en reflexion et en transmission est monte pour verifier les predictions theoriques. En plus, les etudes theoriques et experimentales en champ proche optique ont ete realisees pour mettre en evidence la resonance des cavites gravees sur niobate de lithium. Ainsi ces etudes experimentales sont les premieres sur ce type de materiaux.