Plasmonique appliquée à la modulation optique et à la détection de molécules uniques par spectroscopie de corrélation de fluorescence

Des etudes preliminaires ont ete menees sur un modulateur plasmonique pour des applications telecoms et sur un reseau de nanopointes recouvertes d'or pour des applications biomedicales. Nous proposons d'utiliser des modulateurs plasmoniques tout optique bases sur des nanoparticules metalliques deposees sur des films metalliques minces afin d'assurer la conversion des signaux electriques en signaux optiques par variation de l'intensite de la lumiere transmise. L'originalite de ce projet provient de l'utilisation simultanee de plasmons de surface localises et propagatifs pour produire la fonction optique. Cette geometrie offre de nombreux avantages par rapport aux systemes actuellement proposes : realisation simple, capacite d'integration haute densite et efficacite de modulation. Une partie de ce travail de these a consiste a etudier ce type de modulateur en microscopie a fuites radiatives. L'etude de la reponse optique de nanoparticules d'or deposees sur des films metalliques minces a permis d'obtenir des amplifications de la transmission de lumiere a travers ces films. Nous avons egalement developpe une nouvelle technique de fluorescence couplant la spectroscopie de correlation de fluorescence (FCS) avec des substrats plasmoniques nanostructures afin de pouvoir caracteriser des biomolecules in vivo en reduisant le volume d'observation. Les substrats plasmoniques utilises sont des reseaux de pointes nanometriques recouvertes d'or. Des mesures de FCS sur des fluorophores diffusant a proximite de ces substrats ont ete effectuees. Les resultats obtenus n'ont malheureusement pas ete concluants : en reflexion (laser d'excitation reflechi sur les substrats plasmoniques), le signal emis par les fluorophores n'a pas pu etre discrimine de celui emis par les substrats. Recemment, des resultats prometteurs ont cependant ete obtenus dans une autre configuration (lumiere injectee et collectee par les fibres optiques des substrats).