Accueil/ expose #carousel1 li{ width:150px; height:180px; } #carousel2 li{ width:150px; height:180px; } Des photons vrais ou faux jumeaux ?
jeudi 29 mars 2012
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Exposé d'Emmanuel Rosencher sur une enquête utilisant l'absorption à deux photons dans un semiconducteur.

"Les propriétés de cohérence d’ordre 2 de faisceaux lumineux décrivent les coïncidences temporelles entre les photons composant ces faisceaux. Ces propriétés de cohérence signent la nature de l’émission de ces photons. Depuis les années 1970, deux questions restaient en suspens quant à cette émission :
- Les photons issus d’un corps noir sont-ils effectivement groupés (bunching) ?
- Les photons issus d’un processus paramétrique sont-ils créés au même moment et présentent-ils des propriétés des coïncidences supérieures à celles du corps noir (extrabunching) ?

Pour répondre à ces deux questions, il était nécessaire de développer une technique permettant de mesurer les coïncidences temporelles de photons à des échelles de quelques femtosecondes. Nous avons développé une telle technique, utilisant l’absorption à deux photons dans les semiconducteurs. Dans cette technique, les électrons transitent de la bande de valence vers un niveau virtuel dans le gap du semiconducteur par l’absorption d’un premier photon. Leur temps de résidence sur ce niveau est régi par la relation d’incertitude de Heisenberg en temps, conduisant à des valeurs de l’ordre de la femtoseconde. Ils terminent leur transition vers la bande de conduction si un deuxième photon est incident durant ce temps de Heisenberg. On conçoit ainsi qu’un courant électrique ne pourra être détecté qu’à condition que les deux photons arrivent dans un délai inférieur au temps de Heisenberg. Ce courant à deux photons permet donc de mesurer les coïncidences entre photons sur ces échelles de temps extremement courtes. De plus, les états initiaux et finaux des électrons dans le semiconducteur étant très largement distribués en énergie, la bande passante de cette transition est très large, ce que ne permet pas l’absorption à deux photons entre deux niveaux atomiques ou les techniques de doublage de fréquences. En utilisant cette nouvelle technique, nous montrerons comment nous avons pu répondre aux deux questions initiales. Des applications prometteuses à la détection infrarouge seront aussi brièvement citées."

 

Thèmes : Physique
Catégories: Colloquium / Séminaire général du département de physique
Mot-clés : Atome, lumière, Interaction matière-rayonnement, Photon, Champ magnétique, Physique quantique, Semiconducteur, électron, Opto-électronique, puits quantique, photonique

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Auteur(s) Émmanuel Rosencher
École Polytechnique / ONERA
Professeur - Physicien et Directeur Scientifique

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Cursus :

Émmanuel Rosencher est physicien, professeur  à l’École Polytechnique (Physique des Semiconducteurs, Optoélectronique) et directeur scientifique général de l’ONERA (Laboratoire français d’études et recherches aérospatiales).

Il est connu pour ses travaux de pionnier en opto-électronique, une discipline scientifique et technologique qui a trait à la réalisation et à l'étude de composants mettant en jeu l'interaction entre la lumière et les électrons dans la matière. Ces composants, qui permettent de transformer la lumière en courant électrique et réciproquement, sont des instruments privilégiés pour comprendre le nature de la lumière et des électrons.

Emmanuel Rosencher a largement contribué à diffuser l’opto-électronique au sein de la communauté des étudiants et chercheurs. Sa découverte des puits quantiques asymétriques a ouvert la voie à la réalisation de détecteurs infrarouge aujourd’hui utilisés dans de multiples domaines.

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Dernière mise à jour : 19/07/2012

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