University of Ottawa

Objet publié

Les points exceptionnels sont des singularités qui correspondent à des points de branchement de feuillets de Riemann qui se croisent, observables dans un système non-hermitien associé à des valeurs propres complexes. En optique, on a observé toute une gamme d’effets intrigants associés aux points exceptionnels, comme la transparence induite par perte, l’émission laser et la réflexion unidirectionnelle. Lorsque l’on fait varier adiabatiquement les paramètres d’un système autour d’un point exceptionnel dans l’espace paramétrique, la valeur propre initiale passe à une autre valeur en gagnant une phase géométrique. Récemment, le groupe de Berini a fait la démonstration d’un transfert de mode par l'encerclement de façon dynamique des points exceptionnels dans des guides d’ondes diélectriques couplés à des longueurs d’onde optiques utilisées dans le domaine des télécommunications. Ils ont montré que l’encerclement d’un point exceptionnel en mouvement offre un nouveau moyen d’optimiser les performances, de diminuer la longueur et les pertes d’insertion, tout en préservant les propriétés topologiques de l’opération. Ces concepts seront explorés plus avant sur des applications photoniques à base de silicium, en particulier sur des guides d’ondes en métamatériaux de dimensions inférieures aux longueurs d’onde utilisées, comme d’ores et déjà exploré par le groupe de photonique sur silicium du CNRC, ainsi que sur des métasurfaces et des systèmes nanoplasmoniques. La technologie mise au point dans le cadre de projet de recherche conjoint pourrait constituer une avancée substantielle dans le domaine et contribuer à faire du Canada un leader mondial du secteur émergent des technologies à la base des capteurs photoniques quantiques.