Modèlisation et simulation photonique

L’évolution vers le micro et nano nécessite des outils de simulation basés sur l’optique physique.  Nos travaux s'appuient sur des outils comme CodeV ou LightTools. Nos efforts portent particulièrement sur l'interaction de la lumière avec des structures sub longueur d'onde. Pour cela nous avons développé des outils spécifiques. Les composants étudiés entrent dans la réalisation de systèmes de mesure pour des applications médicales ou servent au contrôle de procédés photoniques.

Microscopie interférométrique

En microscopie interférométrique nous développons une nouvelle instrumentation en imagerie champ lointain pour la caractérisation des matériaux et des composants complexes. Les deux orientations sont la microscopie 4D et la caractérisation des couches complexes.
Nous développons la microscopie 4D (3D+temps) pour la mesure en temps réel des surfaces qui évoluent au cours du temps, comme dans les matières molles, les transitoires dans les microsystèmes (MEMS) et les réactions chimiques de surface.
Nous développons également des nouvelles techniques pour la caractérisation des couches complexes. Il s'agit en particulier de couches épaisses semi transparentes ou translucides de matériaux comme l’hydroxyapatite (biomatériaux), les colloïdes et les polymères. Ces techniques sont utiles également pour caractériser les composants photoniques nano structurés développés dans le thème suivant.

Conception micro et nano-photonique instrumentale

Ce thème recouvre les travaux contribuant à la miniaturisation des composants photoniques en vue de leur insertion dans des microsystèmes de mesure ou des procédés de microstructuration de surface par laser. Il s'agit en particulier de :
- la conception et la réalisation d'éléments optiques diffractifs sub-longueur d'onde;
- la détection de nanoparticules à l’aide de jet photonique ;
- le développement de capteurs à fibres optiques micro-structurées, à cristaux photoniques ou basés sur l'effet Sagnac ;
- la mesure de  paramètres comme une distance hautement résolue,
- la micro et nano thermographie.

Contrôles et procédés laser

L'interaction entre les faisceaux laser de puissance et les matériaux est un thème prioritaire à Strasbourg et son dynamisme est lié à l'existence du centre de transfert et de R&D IREPA Laser. C'est en relation avec ce centre que l'équipe développe des procédés de fonctionnalisation de surfaces par laser. Les phénomènes étudiés sont de deux types :
- l'action sur les matériaux de faisceaux laser de courte longueur d'onde ou de courtes durées d'impulsions;
- l'interaction entre un faisceau continu et un matériau granulaire en vue de fonctionnaliser un matériau par un gradient de propriétés.
L'utilisation des procédés laser dans l’élaboration de composants photovoltaïques  à base de semi-conducteurs fait l'objet de projets communs avec l'axe "Matériaux".