Mesures de réflexion

Malgré le manque important d’uniformité dans nos cavités, il existe des domaines, très limités, où l’épaisseur des cavités s’approche des valeurs désirées. Nous avons effec- tué des mesures de réflectivité résolues en angle à l’aide d’un spectrophotomètre installé sur une platine rotative. Grâce à des objectifs de microscope, il a été possible d’effectuer ces mesures sur des régions aussi petites que 1 mm2. Cependant, lorsque l’angle d’inci- dence du faisceau augmente, la surface efficace couverte par la lumière augmente aussi. Ainsi, il devient rapidement difficile de cibler les zones où l’épaisseur de la cavité est

adéquate et où l’anthracène est présent et cristallisé. La figure 3.18 présente deux me- sures typiques de réflectivité pour nos cavités. On y voit que la cavité est généralement incapable de former un mode polaritonique, mais qu’à certains endroits, il est possible d’apercevoir ce qui pourrait bien être le début d’un mode de cavité.

Figure 3.18 – Valeur de la réflectivité en fonction de la longueur d’onde pour un faisceau incident faisant un angle de 20◦avec la normale de la cavité. De l’anthracène est présent, sous forme cristalline en divers endroit dans la cavité. L’épaisseur de la cavité n’est pas uniforme. La différence entre la mesure du haut et celle du bas est l’endroit sur la cavité où la mesure est effectuée. On voit que parfois la cavité ne présente pas de diminution de réflectivité dans le stop band (graphique du haut) alors qu’à d’autres endroits, il est pos- sible d’apercevoir une telle baisse. Ce possible petit mode devient impossible à observer dès que l’angle d’incidence est plus grand que 30◦.

Dans le cadre de ce travail nous avons exploré plusieurs méthodes de fabrication de microcavités visant à permettre le couplage fort entre des excitons et des photons. Malgré l’insuccès des tout premiers modèles essayés à l’Université de Montréal, un progrès substantiel a été réalisé.

Les cavités produites présentent quelques évidences de couplage exciton-photon lors de mesures de réflectivité résolues en angle. Ces indices laissant croire à la présence de polaritons ne sont présents que dans des régions très limitées (<1 mm2). Or, puisque la surface efficace éclairée lors de la mesure augmente avec l’angle d’incidence, les me- sures à angle d’incidence de plus de 30◦ne permettent pas d’observer de mode polarito- nique. Cette observation nous permet de conclure que l’épaisseur des microcavités n’est pas régulière et que le parallélisme des miroirs est inadéquat.

Les soudures froides effectuées à l’aide d’une presse hydraulique appliquant 2,6 ± 0,2 tonnes sur les miroirs se sont avérées d’une qualité supérieure aux soudures nécessitant une haute température et une plus basse pression. Cependant, puisque la presse utili- sée n’était pas dans la salle blanche où avaient lieu les dépôts d’or, il était possible que des impureté s’infiltres dans la cavité. Les poussières coincées dans la cavité lors de la soudure produisent un patron d’interférence de type goutte d’huile circulaire centré sur l’imperfection.

Le milieu actif choisi pour les microcavités est l’anthracène sous forme de cristal unique. L’anthracène est inséré par capillarité, après fusion de celle-ci, dans la microca- vité. La température des molécules organiques est alors lentement (1◦/minute) abaissée jusqu’à la température ambiante. Le processus d’insertion de l’anthracène à été effectué sous une atmosphère de gaz inerte (Argon).

les domaines cristallins à orientation unique avaient une taille nominale de 1 mm2 et pouvaient atteindre des surfaces de ∼50 mm2. Ce diagnostic permet aussi d’établir que de nombreux défauts ponctuels sont présents dans la cavité. Cependant, il semble que ce problème est dû aux imperfections des miroirs et de leur soudure plutôt qu’au processus de cristallisation.

La multitude d’étapes nécessitant une grande précision ainsi que la propension des cavités à être contaminées par de la poussière confèrent à l’entièreté du processus un caractère volatile. Pour cette raison, un individu ou un groupe de recherche voulant fa- briquer le genre d’appareil investigué dans ce travail devra impérativement prévoir la création d’un grand nombre d’échantillons afin d’espérer obtenir quelques microcavités de bonne qualité. De plus, il serait plus prudent d’effectuer les soudures à l’intérieur de la salle blanche.

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