Visualisation de l’in‡uence de défauts

Notons que nous utilisons, ici, la même sonde que celle nous ayant permis d’obtenir le diagramme de bande expérimental de la structure graphite 1, i.e. une sonde attaquée chimiquement. De plus pour faciliter la comparaison des résultats obtenus pour la structure graphite 6 avec ceux de la structure 1, nous reprenons la même taille de balayage25 25 m2. Même si les di¤érentes images (espace direct et réciproque de la …gure 6.20) présentent bien la diminution de la période et l’augmentation de la fréquence spatiale avec la longueur d’onde, elles ne possèdent pas la symétrie C6. En e¤et, les trois images optiques expérimen-tales présentent une direction principale de modulation (la direction verticale). Cependant, sur les images de l’espace réciproque, il s’avère que la transformée de Fourier présente bien la symétrie C6 sur les positions mais pas sur les intensités des composantes spectrales. De plus, les périodes et les positions des fréquences spatiales associées sont bien similaires à celles obtenues pour la structure graphite 1.

Malgré les défauts de la structure qui induisent un changement drastique de l’imagerie dans l’espace direct (en favorisant une des directions), la mesure dans l’espace réciproque permet quand même de remonter au diagramme de bande expérimental de la structure. Nous en déduisons alors que cette mesure, dans l’espace réciproque, semble plus robuste que la mesure dans l’espace direct.

6.5 Conclusion

Au début de ce chapitre, nous avons rappelé qu’une mesure de photoluminescence en champ lointain de composants à cristal photonique est très sensible au diagramme de rayon-nement du composant, contrairement à la mesure en champ proche optique. Comme nous l’avons montré, le positionnement de la sonde est le paramètre important de la mesure par sonde locale à cause des e¤ets de sommation des harmoniques des modes de Bloch.

Si cette sommation peut nuire quelque peu à une mesure spectroscopique, elle permet de connaître les di¤érentes courbes de dispersion d’un composant à cristal photonique. Nous avons pu ainsi accéder au diagramme de bande complet d’un composant à cristal photonique.

6.5. Conclusion

Cette mesure complète est la première a avoir été réalisée en champ proche optique. En e¤et, dans divers travaux [Bozhevolnyi et al. 02] [Loncar et al. 02] [Gersenet al. 05], une étude similaire a pu être réalisée dans le cas d’un guide à cristal photonique. Cependant, l’étude qui a été réalisée, dans ces di¤érents cas, n’a pu être faite que pour la direction de propagation de la lumière. Dans notre cas, nous avons réussi à obtenir ce diagramme de bande pour di¤érentes directions et di¤érentes bandes permises. La comparaison entre le diagramme de bande théorique et le diagramme de bande expérimental que nous avons présentée a été limité aux directions de hautes symétries.

Nous avons également montré l’apport de la microscopie en champ proche optique par rapport à des méthodes de sondage basées uniquement sur le champ lointain. Pour ce faire, nous avons considéré les intervalles spectraux pouvant être atteints par ces di¤érentes mé-thodes d’un point de vue théorique. Expérimentalement, nous avons montré que la micro-scopie en champ proche optique permet de remonter à un intervalle spectral couvrant les deux premières zones de Brillouin.

En…n, nous avons également montré que même si les images optiques ne semblent pas symétriques, la mesure du diagramme de bande en passant dans l’espace réciproque est une mesure robuste.

Dans le chapitre précédent, nous avons montré l’intérêt de la microscopie en champ proche optique pour l’étude des modes de défaut d’un composant à cristal photonique. Dans ce chapitre, la microscopie en champ proche optique a été utilisée pour étudier les bandes per-mises d’un composant à cristal photonique d’un point de vue novateur. Cependant, dans ces deux chapitres, nous avons considéré la microscopie en champ proche optique essentiellement comme un outil d’étude, voire de caractérisation à l’échelle nanométrique. Dans le prochain chapitre, nous montrons que la microscopie en champ proche optique peut devenir un outil de contrôle à l’échelle nanométrique des propriétés de composants à cristal photonique, et en particulier de résonateurs.

Chapitre 7

Contrôle des propriétés de structures

passives à cristal photonique

7.1. Description générale des expériences

Dans les deux précédents chapitres, nous nous sommes intéressés à des structures à cristal photonique actives présentant des volumes modaux importants de l’ordre de plusieurs m³

pour lesquelles la sonde du microscope en champ proche optique peut être considérée comme un capteur ne modi…ant pas (ou très peu) les propriétés des structures étudiées. Cependant, certains travaux théoriques [Koenderink et al. 05] prévoient que pour des cavités à cristal photonique présentant des volumes modaux plus faibles, la sonde du microscope ne peut plus être considérée sans e¤et sur les propriétés des cavités.

Dans ce chapitre, où nous nous intéressons uniquement à des cavités à cristal photonique insérées sur guide d’onde (voir le chapitre 4 pour le montage optique expérimental), nous étudions l’in‡uence du rapport entre le volume modal de la cavité et la taille de la sonde. Pour ce faire, nous allons considérer di¤érentes cavités et plusieurs types de sonde.

Avant toute chose, nous présentons les di¤érentes cavités qui sont étudiées dans ce cha-pitre ainsi que le principe des expériences qui sont réalisées. Les di¤érentes expériences sont conduites avec des cavités dont le volume modal est faible (de l’ordre de 0,6( =n)³), pour lesquelles nous di¤érencions plusieurs régimes d’interaction suivant la taille de la sonde. Nous distinguons deux cas di¤érents. Le premier cas est celui où la taille de la sonde est comparable mais inférieure au volume modal de la cavité. Dans le deuxième cas que nous considérons, la taille de la sonde est au moins équivalente au volume modal de la cavité.

7.1 Description générale des expériences

Après avoir décrit succinctement le principe des di¤érentes cavités étudiées dans ce cha-pitre, nous nous attardons sur leurs propriétés spatiales (taille, position des trous) et spec-trales. En…n nous présentons le principe des di¤érentes expériences réalisées.