En optique non linéaire, le désordre peut être un atout
Anthony Maurice, Isabelle Russier-Antoine, Christian Jonin et Pierre-François Brevet (équipe ONLI), en collaboration avec des chercheurs grenoblois et algériens ont publié un article intitulé «Second harmonic scattering from metallic nanoparticles in a random medium» dans la revue ACS Photonics
Le processus optique non linéaire de génération de second harmonique, plus connu sous le nom de doublage de fréquence, consiste à convertir deux photons à la fréquence fondamentale en un seul photon à la fréquence harmonique. Ce processus physique nécessite usuellement un cristal adapté, tant par son efficacité pour le processus que par sa symétrie cristalline, et une configuration géométrique bien précise pour un doublage de fréquence optimal. Les auteurs montrent que ce phénomène peut être obtenu dans une solution colloïdale de nanoparticles métalliques pour se libérer de cette géométrie trop contraignante. De plus, dans un milieu désordonné très diffusant obtenu en ajoutant à la solution des billes nanométriques de latex, le taux de conversion du processus de doublage de fréquence peut bénéficier de la diffusion multiple des photons sur les nanoparticules de latex au-delà d’une concentration seuil. Ces expériences permettent de mieux comprendre ce processus optique non linéaire dans les milieux diffusants dont une application importante est l’imagerie multiphotonique des tissus biologiques.
03/02/2017
In nonlinear optics, disorder may be an advantage
Anthony Maurice, Isabelle Russier-Antoine, Christian Jonin et Pierre-François Brevet (teams ONLI),with colleagues form Grenoble and Algeria have published an article entitled « Second harmonic scattering from metallic nanoparticles in a random medium » in the journal ACS Photonics.
The nonlinear optical phenomenon of Second Harmonic Generation, better known as frequency doubling, entails the conversion of two photons at a fundamental frequency into a single photon at the harmonic frequency. In its standard use, this phenomenon specifically designed crystals, with high efficiency and selected symmetry, as well as a critical geometric configuration for an optimal frequency conversion. The authors show that the phenomenon can be obtained in a colloidal suspension of nanometer size metallic nanoparticles to avoid the critical geometric configuration. Besides, in a highly scattering random medium made by addition to the suspension of latex nanoparticles, the frequency conversion rate can benefit from the multiple diffusion of the photons on the latex nanoparticles. These experiments allow for a better understanding of this nonlinear optical phenomenon in a random media and pave the way for a better design of multiphoton microscopy in scattering media like biological tissues.
03/02/2017