MTF measurements of a type-II superlattice infrared focal plane array sealed in a cryocooler

International audienceIn operational electro-optical systems, infrared focal plane arrays (IR FPA) are integrated in cryocoolers which induce vibrations that may strongly affect their modulation transfer function (MTF). In this paper, we present the MTF measurement of an IR FPA sealed in its cryocooler. The method we use to measure the MTF decorrelates operational constraints and the technological limitations of the IR FPA. The bench is based on the diffraction properties of a continuously self imaging grating (CSIG). The 26 µm pixel size extracted from the MTF measurement is in good agreement with the expected value

Émission infrarouge sous champ électrique dans le cristal de ZnSe dopée au chrome

Light Sources in the near infrared are very promising for many applications such as absorption spectrometry of polluants or in the medical field. Currently, Cr:ZnSe is commonly used as a laser medium through optical pumping for emission in the 2-3 μm spectral range. We present here our results on infrared electroluminescence in single cristal Cr:ZnSe. Emission of infrared light by electrical pumping is the first step toward an electrically pumped laser based on Cr:ZnSe. To this end, we explore electro-optical excitation mechanisms coupled with a heuristic study of chemical and mechanical properties of ZnSe. Our results on spectraly resolved photo-conductivity (in the visible and near ultra-violet domain) and electrically enhanced infrared photoluminescence show the potential of a double excitation, both electrical and optical, to reach an efficient infrared emission.Les sources cohérentes dans l'infrarouge proche sont très prometteuses pour de nombreuses applications, que ce soit en spectroscopie d'absorption pour la détection de gaz ou en imagerie médicale. Actuellement le Cr:ZnSe est un excellent matériau laser utilisé par pompage optique qui peut émettre de façon accordable entre 2 et 3 μm. Nous présentons ici nos résultats sur le phénomène d'électroluminescence infrarouge dans le Cr:ZnSe monocristallin. Obtenir une émission infrarouge par pompage électrique constitue en effet le premier pas vers la réalisation d'un laser pompé électriquement à base de Cr:ZnSe Dans cet objectif, nous avons exploré les mécanismes d'excitation électro-optique dans un cristal massif, couplée à une étude phénoménologique des propriétés mécaniques et chimiques du matériau. Nos résultats de photoconductivité résolue spectralement (visible et proche ultra-violet) et de photoluminescence infrarouge exaltée par un champ électrique montrent l'intérêt d'une double excitation optique et électrique pour atteindre une émission efficace

Émission infrarouge sous champ électrique dans le cristal de ZnSe dopée au chrome

PALAISEAU-Polytechnique (914772301) / SudocSudocFranceF

Indirect influence, lobbies interdependence and ecological protectionism

International audienc

Methodology of optimisation for a nanostructured two-photon absorption photodetector

We introduce a 3-step method to optimise a nanostructured photodetector for infrared sensing through non degenerated two-photon absorption (NDTPA). First, the nanostructure is designed to tailor the distribution and concentration of both pump and signal intensities within the absorbing layer, thus leading to a gain in two-photon absorption. Second, the issue of the competition between NDTPA and other sub-bandgap transitions is tackled with a new figure of merit to favor as much as possible NDTPA while minimising other absorption processes. Third, a refined computation of the gain and the figure of merit is done to consider focused beams. Finally, two scenarios based on low power infrared photodetection are investigated to illustrate the flexibility and adaptibility of the method. It is shown that the gain is up to 7 times higher and the figure of merit is up to 20 times higher compared to the literature

Competition between sub-bandgap linear detection and degenerate two-photon absorption in gallium arsenide photodiodes (Orale)

International audienceWe investigate the response of a GaAs PIN diode to sub-bandgap photons. We evidence and describe two regimes: a regime of degenerate two-photon absorption, with a quadratic dependence to the incident flux, and a sub-bandgap temperature depen-dant linear regime, described as a photo-assisted Shockley Read Hall effect

Osez l’optoélectronique (infrarouge) colloïdale !

International audienceLes dispositifs optoélectroniques basés sur les semi-conducteurs III-V et II-VI sont actuellement réalisés selon une approche top-down. En dépit de leurs performances, certaines de ces structures sont proches de leur limite quantique, ce qui rend l'optimisation de la couche active difficile. Une alternative intéressante à ces maté-riaux vient de l'approche colloïdale qui permet à la fois une réduction drastique des coûts tout en conservant un niveau de performance raisonnable. Ces matériaux sont actuellement utilisés du proche ultraviolet jusqu'au proche infrarouge en tant que marqueurs biologiques, diodes électroluminescentes ou pour le photo-voltaïque. L'utilisation de matériaux semi-métalliques tels le HgTe avec des longueurs d'onde de coupure dans la gamme 3 à 5 μm ouvre la voie à de nouvelles applications pour ces nanoparticules, en parti-culier en imagerie infrarouge. Dans cet article nous nous attachons à montrer que les principales objections à l'encontre des matériaux colloïdaux peuvent être réfu-tées grâce à un contrôle précis de la chimie de surface

Osez l’optoélectronique (infrarouge) colloïdale !

International audienceLes dispositifs optoélectroniques basés sur les semi-conducteurs III-V et II-VI sont actuellement réalisés selon une approche top-down. En dépit de leurs performances, certaines de ces structures sont proches de leur limite quantique, ce qui rend l'optimisation de la couche active difficile. Une alternative intéressante à ces maté-riaux vient de l'approche colloïdale qui permet à la fois une réduction drastique des coûts tout en conservant un niveau de performance raisonnable. Ces matériaux sont actuellement utilisés du proche ultraviolet jusqu'au proche infrarouge en tant que marqueurs biologiques, diodes électroluminescentes ou pour le photo-voltaïque. L'utilisation de matériaux semi-métalliques tels le HgTe avec des longueurs d'onde de coupure dans la gamme 3 à 5 μm ouvre la voie à de nouvelles applications pour ces nanoparticules, en parti-culier en imagerie infrarouge. Dans cet article nous nous attachons à montrer que les principales objections à l'encontre des matériaux colloïdaux peuvent être réfu-tées grâce à un contrôle précis de la chimie de surface

Robust method of metrology for direct phase measurement for nano-antennas

Optical metasurfaces allow the development of original and more and more complex optical functions. They are therefore facing a design and characterization problem. Indeed, they are more and more composed of complex patterns, with different types of antennas and non-periodic. This is why it is important to build libraries of nano-structures that can be used as building blocks to compose optical functions. Therefore, we propose a direct phase measurement metrology method for optical nanostructures. Using lateral shift interferometry, our technique allows to simultaneously characterize in amplitude and phase nano-antennas of all types, shapes and materials, and thus to experimentally establish a library of nano-antennas. Our method brings an additional tool in the design of nano-antennas, which completes the existing simulation tools, by allowing to test all types of nano-antennas