Photonique des nanotubes de carbone sur silicium PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Photonique des nanotubes de carbone sur silicium PDF full book. Access full book title Photonique des nanotubes de carbone sur silicium by Etienne Gaufrès. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Etienne Gaufrès
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 185
Get Book Here
Book Description
Depuis leur découverte, les nanotubes de carbone ont suscité un grand intérêt pour leurs propriétés électroniques et optiques. Dans ce contexte, l'objectif de la thèse a été d'étudier les propriétés optiques des nanotubes de carbone semiconducteurs pour la réalisation de composants photoniques aux longueurs d'onde des télécommunications. La première partie de la thèse a concerné l'évolution des propriétés optiques des s-SWNTs en fonction de l'environnement des nanotubes : Pour cela une méthode d'extraction des s-SWNTs a été développée en collaboration avec l'AIST Tsukuba au Japon. L'influence néfaste des nanotubes métalliques et des impuretés sur les propriétés optiques des s-SWNTs ont été mis en évidence. Les différentes caractérisations effectuées sur des couches minces hautement purifiées en s-SWNTs ont révélés une amélioration du signal de luminescence des nanotubes semiconducteurs. Ces résultats ont conduit dans une seconde partie à étudier l'émission des s-SWNTs en régime non linéaire. Un gain optique dans les nanotubes semiconducteurs a pu être ainsi démontré expérimentalement pour la première fois. La dernière partie des travaux de thèse a porté sur l'intégration optique de ces nanotubes de carbone dans des structures photoniques silicium. Ces travaux expérimentaux ouvrent la voie vers la réalisation de sources de lumière intégrées sur silicium à base de nanotubes de carbone et à plus long terme vers une nouvelle photonique à base de nanotubes de carbone.
Author: Etienne Gaufrès
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 185
Get Book Here
Book Description
Depuis leur découverte, les nanotubes de carbone ont suscité un grand intérêt pour leurs propriétés électroniques et optiques. Dans ce contexte, l'objectif de la thèse a été d'étudier les propriétés optiques des nanotubes de carbone semiconducteurs pour la réalisation de composants photoniques aux longueurs d'onde des télécommunications. La première partie de la thèse a concerné l'évolution des propriétés optiques des s-SWNTs en fonction de l'environnement des nanotubes : Pour cela une méthode d'extraction des s-SWNTs a été développée en collaboration avec l'AIST Tsukuba au Japon. L'influence néfaste des nanotubes métalliques et des impuretés sur les propriétés optiques des s-SWNTs ont été mis en évidence. Les différentes caractérisations effectuées sur des couches minces hautement purifiées en s-SWNTs ont révélés une amélioration du signal de luminescence des nanotubes semiconducteurs. Ces résultats ont conduit dans une seconde partie à étudier l'émission des s-SWNTs en régime non linéaire. Un gain optique dans les nanotubes semiconducteurs a pu être ainsi démontré expérimentalement pour la première fois. La dernière partie des travaux de thèse a porté sur l'intégration optique de ces nanotubes de carbone dans des structures photoniques silicium. Ces travaux expérimentaux ouvrent la voie vers la réalisation de sources de lumière intégrées sur silicium à base de nanotubes de carbone et à plus long terme vers une nouvelle photonique à base de nanotubes de carbone.
Author: A. Martinez
Publisher: Elsevier Inc. Chapters
ISBN: 0128088222
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 33
Get Book Here
Book Description
Fiber laser technology is attracting a great deal of attention due to its numerous applications in fields as diverse as micromachining, biology and medical sciences or telecommunications and its potential as a substitute for solid-state lasers in industrial and technological applications. Fiber lasers are also exciting from the scientific point of view as they are an excellent platform to further study and understand nonlinear optical phenomena. In this chapter, we review the impact of nano-materials, such as graphene and carbon nanotubes, in advancing fiber laser technology. Both graphene and carbon nanotubes present a highly nonlinear optical response, with a high third order susceptibility and saturable absorption. Here, we discuss how these properties can be used to achieve pulse operation using a technique known as mode-locking and how these two materials compare to other mode-locking mechanisms in terms of their ability to achieve pulse operation, the stability of the mode-locked lasers and their long-term reliability.
Author: Adrien Noury
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
L'intégration des communications optiques sur puce offre de vastes promesses en termes de performances et de réduction de la puissance consommée, les canaux optiques ne souffrant pas des nombreuses limitations des canaux métalliques. De plus, l'information codée optiquement permet d'atteindre des débits de données élevés par le biais du multiplexage en longueur d'onde. Afin de conserver la compatibilité avec les composants électroniques, les communications et composants optiques doivent s'intégrer dans la filière silicium. Cependant, ce dernier matériau ne permet pas d'envisager la réalisation de certaines fonctions optiques, en particulier la source laser. D'autres matériaux doivent ainsi être intégrés pour suppléer au silicium. Mes travaux de thèse portent sur l'intégration de nanotubes de carbone sur plate-forme silicium pour la photonique. Dans ces travaux, le potentiel des nanotubes de carbone pour la réalisation de sources optiques intégrées est exploré. Dans un premier temps, je proposerai des pistes de compréhension de l'apparition du gain optique dans les nanotubes de carbone semiconducteurs par analyse des temps de vie des excitons, mesurés en spectroscopie pompe-sonde. Ces temps de vie sont sensiblement rallongés lorsque la centrifugation des nanotubes de carbone, au cours de l'extraction, est poussée à des vélocités et des temps plus longs. Une explication envisagée est la réduction du nombre de défauts à la surface des nanotubes, ces défauts se comportant comme des centres de recombinaison non-radiatifs. D'autre part, une méthode efficace d'intégration des nanotubes de carbone sur guide d'onde silicium a été proposée. Cette méthode robuste et permet d'observer le couplage de la photoluminescence des nanotubes de carbone avec le mode optique du guide d'onde. Afin d'obtenir une interaction exaltée entre mode optique et nanotube de carbone, le couplage entre les nanotubes et différentes cavités photoniques, incluant microdisques, cavités Fabry-Pérot et micro-résonateurs en anneau, a été étudié. L'emploi en particulier de résonateurs en anneau permet d'observer la structuration de la photoluminescence des nanotubes de carbone par les modes de résonance de l'anneau. Différentes configurations ont été étudiées afin de compléter la compréhension des mécanismes de couplage : micro-photoluminescence, photoluminescence guidée et photoluminescence intégrée.
Author: B.A. Baker
Publisher: Elsevier Inc. Chapters
ISBN: 0128088265
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 37
Get Book Here
Book Description
Carbon nanotubes have been explored in light-harvesting and photovoltaic devices because of their unique optoelectronic properties. This chapter provides a brief description of the optoelectronic properties of carbon nanotubes, particularly single-wall carbon nanotubes (SWCNTs), and their implication in various solar cell applications including donor–acceptor solar cells, polymer solar cells, and dye-sensitized solar cells, where carbon nanotubes are utilized as photoactive materials. Carbon-nanotube-based electrodes in photovoltaic devices are also introduced. Carbon-nanotube-based light-harvesting devices are reviewed in terms of fabrication and material processing as well as performance. Finally, advanced emerging methods and the future outlook for carbon-nanotube-based solar cells are discussed.
Author: W. Walden-Newman
Publisher: Elsevier Inc. Chapters
ISBN: 0128088303
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 48
Get Book Here
Book Description
Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) have recently attracted tremendous interest as a nanomaterial for photonics and quantum photonics devices. Here we shall review recent work with a focus on quantum light properties such as blinking and spectral diffusion, and in particular, methods and techniques to suppress these detrimental effects with the goal of enhancing optical emission. Furthermore, we shall review recent work on the generation and detection of nonclassical light emissions from individual SWCNTs embedded in polymer cavities, and discuss the role of spatial exciton localization along the tube.
Author: K.K. Chow
Publisher: Elsevier Inc. Chapters
ISBN: 0128088257
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 27
Get Book Here
Book Description
Because of their estimated ultra-high third-order nonlinearity, single-walled carbon nanotubes (CNTs) can be regarded as a potential new material for optical nonlinearity. The nonlinearity of CNTs is believed to originate from the inter-band transitions of the π-electrons, causing nonlinear polarization. In this respect, CNTs are similar to other organic optical materials that exhibit extremely high nonlinearity. CNT-based photonics devices offer several key advantages, including ultrafast response, robustness, tunability of wavelength, and compatibility to fibers. This chapter will describe the design and fabrication of CNT-based nonlinear photonic devices. CNTs with suitable diameters – and thus suitable operational wavelengths – are deposited or grown directly on different types of fibers or waveguides to ensure effective CNT–light interaction. Optical nonlinear effects including four-wave mixing (FWM), cross-phase modulation (XPM), and self-phase modulation (SPM) have been observed experimentally using fabricated CNT-based devices. Corresponding wavelength conversion and optical signal regeneration applications based on various nonlinear effects are discussed.
Author: T. Wilkinson
Publisher: Elsevier Inc. Chapters
ISBN: 012808829X
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 38
Get Book Here
Book Description
This chapter discusses the background knowledge and provides a literature review of carbon-nanotubes-based metamaterials and other nanophotonic devices we present in the chapter. The materials properties of carbon nanotubes are discussed, along with their possible application in producing metamaterials which display artificial optical properties. A detailed analysis of different types of metamaterials is presented, along with their theory and applications. The utilization of silicon nanopillars for producing photonic crystals and the enhanced reflection effects are discussed. Lastly, the theoretical background and designing of carbon nanotube forests-based Fresnel lenses are presented.
Author: Y.-W. Song
Publisher: Elsevier Inc. Chapters
ISBN: 0128088206
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 53
Get Book Here
Book Description
With their nano-scaled dimensions and extremely elevated optical nonlinearity, carbon nanostructures including single-walled carbon nanotubes and graphene have played a critical role in generating ultrafast optical pulses. The pulsation relies on passive mode-locking of the nanostructures, and has been enhanced by employing an evanescent field interaction scheme that guarantees the all-fiber high-power operation. Preparation schemes for pulsating devices have been evolving via the development of elegant processes such as optical deposition, electrospray, and aerosol deposition of carbon nanostructures, ensuring the dramatic increase of process efficiency. In this chapter, details of the technical achievements are addressed.
Author: K. Matsuda
Publisher: Elsevier Inc. Chapters
ISBN: 0128088184
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 31
Get Book Here
Book Description
The fundamental electronic states and optical properties of single-walled carbon nanotubes are briefly explained in this chapter. Moreover, the novel optical properties of carbon nanotubes revealed by advanced laser spectroscopy (single-nanotube spectroscopy and time-resolved spectroscopy) are introduced. Due to the enhanced Coulomb interaction, the optically generated electron-hole pair forms a strongly bound ‘exciton’ state, analogous to the hydrogen-like state in the carbon nanotubes. The striking features of excitons in the carbon nanotube, such as singlet-dark states and triplet states, which dominate the optical properties, are described in this chapter.
Author: L.-M. Peng
Publisher: Elsevier Inc. Chapters
ISBN: 0128088281
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 29
Get Book Here
Book Description
Carbon nanotubes (CNTs) are excellent optoelectronic materials and have been investigated for various electronic and optoelectronic device applications, such as light-emitting diodes, photodetectors and photovoltaic cells. This chapter begins with a general discussion on the various types of CNT diodes. It then focuses on a particular type of CNT diode fabricated by a doping-free process, and its application in photovoltaic cells and light-emitting diodes. The chapter ends with an outlook for the use of CNT in further integrated nanoelectronics and optoelectronics.
