Thèse Structures Photoniques de Type Réseaux de Bragg Non-Hermitiens Apériodiques et Applications H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique École doctorale : Ondes et Matière Laboratoire de recherche : Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies Direction de la thèse : Anatole LUPU ORCID 0000000230606826 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-04-30T23:59:59 La thèse de doctorat porte sur l'étude du comportement des réseaux de Bragg apériodiques (RBA) et non-Hermitiens et des cristaux photoniques (CPh), ainsi que sur leurs applications. Ces dernières décennies, les RBA, ou les CPh, présentant une modulation de la période du réseau et/ou de son rapport cyclique [1], ainsi qu'une variation des dimensions et/ou de la position des trous du cristal [2,3], ont suscité un intérêt considérable. L'objectif était soit d'apodiser la réponse spectrale du RBA afin de réduire le niveau des lobes secondaires, soit d'améliorer l'efficacité de couplage dans une structure photonique à lumière lente [4,5], soit encore d'obtenir des nanocavités résonantes à facteur de qualité (FQ) très élevé [2,3]. Cependant, la conception de telles structures reposait essentiellement sur des considérations empiriques et sur l'optimisation itérative, par le biais de simulations numériques 3D complètes, des paramètres de la structure photonique.
L'objectif de cette thèse de doctorat est de développer une approche analytique permettant de prédire qualitativement les caractéristiques souhaitées, telles que la réponse spectrale, puis d'optimiser rapidement les paramètres à l'aide de la méthode phénoménologique de la théorie des modes couplés. Les paramètres ainsi déterminés seront ensuite traduits en une conception pratique et validés par une modélisation 3D complète. Afin d'étendre et d'évaluer le champ d'applications potentielles, l'approche analytique considérée sera appliquée à des structures non-Hermitiennes intégrant une modulation des pertes et du gain, comme les réseaux de Bragg à couplage complexe [6]. La démonstration de faisabilité des structures les plus prometteuses sera réalisée dans les salles blanches du C2N, suivie de leur caractérisation expérimentale.

Photonique non-Hermitienne Etude théorique et expérimentale des structures photoniques de type réseaux de Bragg non-Hermitiens apériodiques et leurs applications

Le/la doctorant(e) acquerra, au cours de sa thèse, des compétences en modélisation par la théorie des modes couplés, en nanofabrication (lithographie électronique et optique, gravure plasma, dépôt en phase vapeur...), en techniques d'analyse des matériaux (microscopie électronique) et en caractérisation des dispositifs optoélectroniques à ondes guidées. Le/la candidat(e) devra posséder de solides connaissances en physique de l'optoélectronique, et plus particulièrement en électronique quantique et en optique des ondes guidées. Il/elle devra avoir un intérêt marqué pour le travail expérimental et l'analyse théorique. La maîtrise de la programmation et des techniques numériques (Matlab) est un atout.
Niveau d'anglais requis : Intermédiaire avancé : vous êtes capable d'utiliser la langue efficacement et de vous exprimer avec précision.