Nouvelle génération d’optiques fines et compactes par metasurfaces à guides d’ondes

Sciences et génie, Appareil optique

BESOIN NON SATISFAIT

Les dispositifs optiques sont omniprésents autour de nous, de notre appareil photo de smartphone aux dispositifs médicaux avancés sur lesquels nous comptons pour améliorer le diagnostic. Au cours des deux dernières décennies, les metasurfaces optiques ont été les pionnières d’améliorations significatives de l’efficacité et de la performance. Ces surfaces planes, sculptées avec précision de longues et fines nanostructures, ont montré un potentiel pour améliorer la miniaturisation et l’intégration des composants optiques, et une capacité sans précédent à manipuler la lumière.

Malgré leurs capacités, les metasurfaces optiques sont peu adoptées en raison de pertes élevées et d’angles de déflexion réduits dans les applications à large bande, de la nanofabrication complexe, et de la conception numérique difficile

PRÉSENTATION DE LA TECHNOLOGIE

Le Pr Kéna-Cohen et son équipe de recherche s’attaquent à ces défis. Ils ont démontré une approche simple pour la conception de réseaux de diffraction très efficace pour les grands angles de déflexion. De tels réseaux se composent de cellules unitaires comprenant un guide d’ondes asymétrique vertical. Contrairement aux réseaux à metasurfaces avec de multiples sous-éléments résonnants, ils présentent un arrangement périodique d’éléments non résonnants qui permet le fonctionnement à large bande et une forte tolérance aux variations d’angle d’incidence. Le front d’onde global désiré est obtenu à la suite d’interférences entre ces radiateurs de guide d’ondes. Cette nouvelle architecture offre :

• Composants optiques à large bande à grand angle de déflexion,
• Fabrication facile de structures diélectriques à faible rapport d’aspect compatibles avec les installations de production actuelles,
• Modélisation numérique efficace.

 

AVANTAGES CONCURRENTIELS

  • Déflexion aux grands angles
  • Optique diélectrique à faible perte
  • Structures à faible ratio d’aspect

 

OPPORTUNITÉS D’AFFAIRES

  • Partenariat pour la maturation technologique vers des applications commerciales
  • Éligible aux programmes de financement industrie-université

 

APPLICATIONS

  • Réseaux de diffraction
  • Lentilles à haute ouverture numérique
  • Composants optiques sur mesure

 

PROTECTION DE LA PI

  • Demande de brevet É.U.

PERSONNES RESSOURCES

Stéphane Kéna-Cohen, Ph.D

CHERCHEUR PRINCIPAL
Professeur agrégé, Département de génie physique
Polytechnique Montréal

 

Andréa Arias

CONTACT
Directrice, développement des affaires
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andrea.arias@axelys.ca