Les métamatériaux, des micro-ondes à l’optique : théorie et applications

Abstract

Ce travail de these constitue une contribution originale et importante a la comprehension a la fois theorique et experimentale des metamateriaux en micro-ondes et en infrarouge. Nous avons realise et caracterise sur silicium des nano-structures metallo-dielectriques, briques de base des metamateriaux infrarouge et optique. Des caracterisations optiques exhaustives ont ete realisees pour la premiere fois sur ces structures en amplitude et en phase par interferometrie. Des topologies plus simples de metamateriaux d’un point de vue technologique et des performances optiques ont ete introduites, et leur potentiel demontre dans la realisation de fonctions aussi complexes que la refraction negative, le couplage de mode plasmoniques, les nano senseurs pour la biologie et l’invisibilite electromagnetique en infrarouge. Les transformations d’espace, et le nouveau paradigme qu’elles offrent a l’optique, rendant possible une ingenierie de l’espace pour les photons ainsi que leur implementation par metamateriaux ont ete presentes par la premiere demonstration experimentale d’une cape d’invisibilite non magnetique.