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ENS Cachan - Institut d'Alembert

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Microscopie non linéaire

Au sein de la plateforme nano-biophotonique de l'IDA, une des activités concerne la nanophotonique et plus précisément la microscopie non linéaire (NL).
  • Imagerie quantitative de structures plasmoniques en  génération de seconde harmonique (SHG).
  • Microscopie non-linéaire résolue en polarisation.

La plateforme microscopie non linéaire comprend l'équipement adapté à la microscopie multi-photonique résolue en polarisation : un microscope inversé Nikon, un laser femtoseconde Mai-Tai accordable (Spectra Physics) ainsi qu'un OPO Opal.
Ceci nous permet de sonder, pour des échantillons variés, les propriétés de SHG, génération de troisième harmonique (THG), ou encore de fluorescence à deux photons (TPF). La résolution en polarisation ajoute la possibilité de décoder les différentes composantes tensorielles liées à ces différents phénomènes NL, et d'en tirer des informations sur la structure nanométrique des matériaux étudiés.

Un des projets, avec Hoang Minh Ngo, Joseph Zyss et Isabelle Ledoux, concerne la SHG sur des nanocristaux triangulaires d'or obtenus par synthèse colloïdale, présentant une susceptibilité optique quadratique singulièrement élevée.

En collaboration avec le CNR de Naples, des réseaux de triangles d'or nano-lithographiés, éventuellement anisotropes et/ou chiraux, sont développés en vue d'exalter la discrimination chirale et créer de nouveaux types de contrastes optiques.
En parallèle, en collaboration avec le Weizmann Institute, nous concevons par lithographie électronique couche-par-couche, des structures plasmoniques chirales à 3D qui seront étudiées en SHG résolue en polarisation
Ces deux projets visent au contrôle de l'hélicité de la lumière à l'échelle nanométrique, pour des applications de spectrométrie chirale.



Exemple de réalisation:

Méta-matériaux plasmoniques bi-dimensionels pour une SHG anisotrope et exaltée (en collaboration avec l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne)


Liste des équipements :

   

- Laser Mai Tai Spectra-Physics accordable entre 690 nm et 1040 nm
- OPO Opal Spectra-Physics, 1.1 à 1.3µm
- Microscope inversé Nikon
- Compteurs de photons
- Spectromètre

Localisation :

Bât. IDA (Pièce B35)