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Nouveaux concepts de filtres spectraux ultra-sélectifs pour spectroscopie embarquée
Get PDFLes filtres spectraux à réseaux résonants, ou GMRF (Guided-Mode Resonance Filters), sont une nouvelle génération de filtres à bande étroite et constituent une alternative très prometteuse aux filtres conventionnels multicouches Fabry-Pérot. Le pic de résonance d'un GMRF peut être très fin spectralement et de longueur d'onde de centrage accordable en fonction de l'angle d'incidence. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour la spectroscopie. Les travaux antérieurs ont permis de mettre en œuvre une structure originale comportant deux réseaux 1D croisés. Les performances de ce filtre surpassent celles des filtres conventionnels par leur réponse spectrale subnanométrique, leur accordabilité, et leur capacité à s'affranchir de l'influence de la polarisation de l'onde incidente sous incidence oblique. Le but de ce travail est d'explorer les performances ultimes de ce type de dispositif en termes de résolution et taux de réjection, par une approche mêlant théorie, technologie et caractérisation. Nous présentons des résultats expérimentaux d'un filtre en réflexion indépendant de la polarisation, accordable sur 40 nm avec 8.3nm/° d'accordabilité, ayant une réflexion de 10-3 sur une plage de 90nm en dehors de la résonance et un facteur de qualité supérieur à 5000.Guided Mode Resonance Filters ( GMRF ) are a new generation of narrowband optical filters and are a very promising alternative to conventional multilayer Fabry-Perot filters. The resonance peak of GMRF can be spectrally extremely thin and with a centering wavelength tunable according to the angle of incidence of the light. These properties are particularly important for spectroscopy. Previous works have helped to implement an original structure with two 1D crossed gratings. The performance of this filter overpasses those of conventional filters in their spectral subnanometric response, tunability and their ability to overcome the influence of the polarization of the incident wave under oblique incidence. The aim of this work is to explore the final performances of such devices in terms of resolution and rejection rate, thanks to an approach combining theory, fabrication technology and characterization. We present experimental results of a polarization independent reflective filter, tunable over 40nm with a tunability of 8.3nm / °, having a reflection of 10-3 on a 90nm range outside the resonance and a quality factor over 5000
Full-Metal Reflectarray for Space Applications
Get PDFThis paper proposes a new full-metal unit cell for reflectarray antenna for space applications. It can be scaled to operate from X-band to Ka-band with the same manufacturing process. In this paper, An X-band 3-panel reflectarray for small satellite has been designed in this paper. The reflectarray has been simulated on the [8-8.4] GHz band and shows a good stability on the band. The maximum gain is 28 dB and the half-power beamwidth is 8°
New ultra-narrow band optical filters for embedded spectroscopy
No full textLes filtres spectraux à réseaux résonants, ou GMRF (Guided-Mode Resonance Filters), sont une nouvelle génération de filtres à bande étroite et constituent une alternative très prometteuse aux filtres conventionnels multicouches Fabry-Pérot. Le pic de résonance d'un GMRF peut être très fin spectralement et de longueur d'onde de centrage accordable en fonction de l'angle d'incidence. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour la spectroscopie. Les travaux antérieurs ont permis de mettre en œuvre une structure originale comportant deux réseaux 1D croisés. Les performances de ce filtre surpassent celles des filtres conventionnels par leur réponse spectrale subnanométrique, leur accordabilité, et leur capacité à s'affranchir de l'influence de la polarisation de l'onde incidente sous incidence oblique. Le but de ce travail est d'explorer les performances ultimes de ce type de dispositif en termes de résolution et taux de réjection, par une approche mêlant théorie, technologie et caractérisation. Nous présentons des résultats expérimentaux d'un filtre en réflexion indépendant de la polarisation, accordable sur 40 nm avec 8.3nm/° d'accordabilité, ayant une réflexion de 10-3 sur une plage de 90nm en dehors de la résonance et un facteur de qualité supérieur à 5000.Guided Mode Resonance Filters ( GMRF ) are a new generation of narrowband optical filters and are a very promising alternative to conventional multilayer Fabry-Perot filters. The resonance peak of GMRF can be spectrally extremely thin and with a centering wavelength tunable according to the angle of incidence of the light. These properties are particularly important for spectroscopy. Previous works have helped to implement an original structure with two 1D crossed gratings. The performance of this filter overpasses those of conventional filters in their spectral subnanometric response, tunability and their ability to overcome the influence of the polarization of the incident wave under oblique incidence. The aim of this work is to explore the final performances of such devices in terms of resolution and rejection rate, thanks to an approach combining theory, fabrication technology and characterization. We present experimental results of a polarization independent reflective filter, tunable over 40nm with a tunability of 8.3nm / °, having a reflection of 10-3 on a 90nm range outside the resonance and a quality factor over 5000
Nouveaux concepts de filtres spectraux ultra-sélectifs pour spectroscopie embarquée
Get PDFGuided Mode Resonance Filters ( GMRF ) are a new generation of narrowband optical filters and are a very promising alternative to conventional multilayer Fabry-Perot filters. The resonance peak of GMRF can be spectrally extremely thin and with a centering wavelength tunable according to the angle of incidence of the light. These properties are particularly important for spectroscopy. Previous works have helped to implement an original structure with two 1D crossed gratings. The performance of this filter overpasses those of conventional filters in their spectral subnanometric response, tunability and their ability to overcome the influence of the polarization of the incident wave under oblique incidence. The aim of this work is to explore the final performances of such devices in terms of resolution and rejection rate, thanks to an approach combining theory, fabrication technology and characterization. We present experimental results of a polarization independent reflective filter, tunable over 40nm with a tunability of 8.3nm / °, having a reflection of 10-3 on a 90nm range outside the resonance and a quality factor over 5000.Les filtres spectraux à réseaux résonants, ou GMRF (Guided-Mode Resonance Filters), sont une nouvelle génération de filtres à bande étroite et constituent une alternative très prometteuse aux filtres conventionnels multicouches Fabry-Pérot. Le pic de résonance d'un GMRF peut être très fin spectralement et de longueur d'onde de centrage accordable en fonction de l'angle d'incidence. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour la spectroscopie. Les travaux antérieurs ont permis de mettre en œuvre une structure originale comportant deux réseaux 1D croisés. Les performances de ce filtre surpassent celles des filtres conventionnels par leur réponse spectrale subnanométrique, leur accordabilité, et leur capacité à s'affranchir de l'influence de la polarisation de l'onde incidente sous incidence oblique. Le but de ce travail est d'explorer les performances ultimes de ce type de dispositif en termes de résolution et taux de réjection, par une approche mêlant théorie, technologie et caractérisation. Nous présentons des résultats expérimentaux d'un filtre en réflexion indépendant de la polarisation, accordable sur 40 nm avec 8.3nm/° d'accordabilité, ayant une réflexion de 10-3 sur une plage de 90nm en dehors de la résonance et un facteur de qualité supérieur à 5000
1D crossed gratings for polarization independent high-Q filtering: experimental demonstration and possible improvements
No full textInternational audienceRecently, we proposed a polarization independent high-Q Guided Mode Resonance Filter, with a centering wavelength tunable with the angle of incidence [1]. The structure is composed of two identical half structures fabricated on each side of a thick substrate (see Fig. 1). Each half structure has a 1D sub-wavelength grating engraved on the top of a multilayer stack (see Fig. 1), and the two half structures are assembled with an angle (different from 0° or 90°) between the two grating directions of periodicity, x and y’ on Fig. 1. When the plane of incidence is the bisecting plane between x and y’, two eigenmodes can be excited for the same wavelength, which depends almost linearly on the polar angle of incidence, and with almost perpendicular polarization. The resonance phenomenon leads, in the reflectivity spectrum of the component, to a thin polarization independent peak. Theoretically, we predicted a filter with a Q factor of 13 000 at 1.6 µm, tunable over 100 nm with a reflectivity greater than 99% at resonance, independently on the incident polarization. To our knowledge, no equivalent performances are reported in the literature for free space filters (Fabry-Pérot filter), nor other Guided Mode Resonance Filter structures
2x1D crossed gratings for polarization independent tunable transmission filters
No full textInternational audienc
Soft mold NanoImprint Lithography: A versatile tool for sub-wavelength grating applications
No full textInternational audienceDue to its independency to the substrate used, Soft mold NanoImprint Lithography (S-NIL) is a technique of great interest in particular for the fabrication of optical devices. We demonstrate a mature pathway for the realization of optical filters from the conception to the optical characterization. Those filters can be realized on large surfaces (up to 6" diameter wafers) with high conformity on various substrates. Quality of the transfer will be discussed throughout the process and optical performances compared to those obtained with classical techniques. In this paper we fabricated tunable spectral filters with a grating periodicity down to 260 nm and imprint surfaces up to 6". Physical conformity of the gratings will be discussed in terms of long-range stitching obtained on 6" Si hard mold, dimensional shrinkage during thermal NanoImprint on Zeonor® soft mold and conformity towards patterned hard mold throughout the process
