Lieu du Projet : Institut FEMTO-ST/Equipe d’Optique non linéaire - Université de FrancheComté/ UMR CNRS Titre de la thèse : étude et applications des microfibres optiques pour les télécommunications et l’environnement Encadrants : Kien Phan Huy, Jean-Charles Beugnot et Thibaut Sylvestre (HDR) En confinant de la lumière dans des microfils optiques de verre, 50 fois plus fins qu’un cheveu (ou 100 fois plus fins qu’une fibre optique standard), nous avons observés un nouveau mode de diffusion de la lumière induite par des ondes de surface dans des microfibres optiques [1]. Ces microfils sont des fibres optiques effilées de diamètre final proche voire inférieur au micromètre dans lesquels la lumière est extrêmement confinée. Ce confinement extrême, sur des dimensions inférieures à la longueur d’onde optique, permet à la lumière en se propageant de faire vibrer de manière infime le fil, déplaçant la matière de quelques nanomètres. Cette déformation se manifeste par une onde acoustique qui se déplace à 3400 m/s sur la surface de la microfibre et diffuse en retour la lumière avec un décalage en fréquence de quelque GHz. Ces ondes acoustiques de surface ainsi générées sont très sensibles aux facteurs environnementaux, tels que la température, la pression ou le gaz ambiant. Cette découverte ouvre ainsi la voie à la conception de capteurs optoacoustiques très sensibles et très compacts pour l’industrie et l’environnement. L’objectif de cette thèse de doctorat est de concevoir et fabriquer des nouvelles microfibres de tailles micrométrique et nanométrique à l’Institut FEMTO-ST et de développer sur la base de ce nouveau type de diffusion des capteurs opto-acoustiques innovants et ultra-sensibles. Nous visons également sur le plus long terme des applications pour les télécommunications (filtrage, délais, mémoire optique) et des capteurs pour la sécurité environnementale (détecteur de particules toxiques, capteur de gaz) ou pour la biologie (détection de bio-molécules). Cette thèse multidisciplinaire sera à l’interface entre la photonique, l’acoustique, l’électronique et les micro-nanotechnologies. Elle nécessite par conséquent l’exploitation et la mise en place d’une nouvelle plateforme expérimentale dédiée à la fabrication et à l’étude des microfils optiques. Ce projet sera réalisé en partenariat avec l’Institut d’Optique à Palaiseau, et l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Nous recherchons pour cette thèse un(e) étudiant(e) ayant des connaissances dans le domaine de la photonique et du traitement du signal et intéressé(e) par les fibres optiques. Le financement de cette thèse est assuré. [1] J.-C. Beugnot, S. Lebrun, G. Pauliat, H. Maillotte, V. Laude, et T. Sylvestre, « Brillouin light scattering from surface acoustic waves in a subwavelength-diameter optical fibre », Nature Communications, vol. 5, n° 5242, oct. 2014.