Lasers à plasmon Tamm confiné contrôlés en polarisation

Guillaume Lheureux,  Stefano Azzini, Clémentine Symonds et Joel Bellessa (équipe Matériaux et Nanostructures Photoniques), en collaboration avec des collègues du Laboratoire de Photonique et Nanostructures à Marcoussis, et des collègues du Laboratoire Charles Fabry à Palaiseau, ont publié un article intitulé "Polarization-controlled confined Tamm plasmon lasers" dans la revue ACS Photonics. Cet article a été partagé sur Twitter par l'éditeur comme suggestion de lecture.

La polarisation de la lumière représente l’orientation de la vibration de l’onde lumineuse. Il s’agit d’une propriété intrinsèque à la nature transverse des ondes électromagnétiques, et, comme telle, elle transporte de l’information. La réalisation de sources de lumière cohérente polarisée, comme les lasers par exemple, est nécessaire pour différents domaines de la photonique, tels que la spectroscopie et les communications optiques. Dans ce contexte, les auteurs ont réalisé un nouveau type de micro-laser hybride métal/semiconducteur émettant de la lumière cohérente polarisée linéairement. Ceci est rendu possible grâce à l’exploitation du confinement des modes plasmons Tamm par une géométrie anisotrope de forme rectangulaire. Les plasmons Tamm sont des modes optiques de surface qui apparaissent à l’interface entre une couche métallique et un empilement diélectrique de type miroir de Bragg. Ils ont des caractéristiques à la frontière entre mode de cavité et plasmon de surface, et ils possèdent la propriété marquante de pouvoir être très facilement confinés latéralement en agissant uniquement sur la partie métallique de la structure. Dans ce travail, les auteurs ont démontré qu’un confinement anisotrope des plasmons Tamm permet d’avoir des modes polarisés qui, s'ils sont bien accordés avec le milieu actif, conduisent à une émission laser avec un degré de polarisation linéaire dépassant 90%.

30/06/2015