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Conception graphique : © CNRS - Communication INSIS / Valérie PIERRE
Photos : © Rémi Carminati - Institut Langevin - © Institut Fresnel, équipe CONCEPT
Mardi 2 décembre 2014
CNRS, Campus Gérard-Mégie – Auditorium Marie-Curie
3, rue Michel-Ange, Paris 16e
Un workshop organisé par
l’Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes (INSIS) du CNRS
www.cnrs.fr/insis/
Optique
Electromagnétique
Les nano-objets au cœur de la lumière
www.cnrs.fr

Préambule
L’optique/photonique est à l’origine de nombreuses ruptures conceptuelles, technologiques et sociétales. Ce domaine
concerne près d’une centaine d’unités de recherche sur le territoire national (http://www.cnrs.fr/insis/recherche/photonique-
et-horizons.htm), où les travaux autour de la lumière bénéfi cient d’approches variées : optique géométrique, optique phy-
sique, optique statistique, optique électromagnétique, optique quantique, optique relativiste, optique atomique…
En s’appuyant sur la physique mathématique et la puissance accrue des calculateurs, l’optique électroma-
gnétique a pris son essor en même temps que les nano-technologies, et a ainsi favorisé la conception d’ob-
jets photoniques aux dimensions sub-longueurs d’onde. Cette discipline a connu des progrès et un im-
pact considérables au cours des deux dernières décades : compression temporelle et confi nement spatial,
super-résolution, exaltation géante et lumière lente, indices négatifs, cristaux photoniques et méta-matériaux, fi bres micro-
structurées, plasmonique et nano-antennes, laser aléatoire, imagerie en milieu désordonné, polarisation de speckle… Les
applications couvrent de nombreux secteurs : télécommunications, éclairage, spatial, santé, énergie et environnement, dé-
fense…
Cette journée sera l’occasion de débats autour d’exposés centrés sur les verrous historiques, les avancées récentes, les
aspects fondamentaux, les domaines d’applications et les perspectives à court et moyen terme.
Claude Amra, directeur de recherche au CNRS, Institut Fresnel
Laurent Nicolas, directeur adjoint scientifi que à l’INSIS

Programme
9h15-9h30 Accueil
9h30-10h10 La dispersion en électromagnétisme
Boris Gralak, Institut Fresnel (CNRS/Aix-Marseille Université/Ecole Centrale Marseille)
10h10-10h50 Electromagnetic modes in nanophotonics
Philippe Lalanne, Laboratoire de Photonique, Numériques et Nanosciences
(LP2N, Institut d’Optique d’Aquitaine/Université de Bordeaux/CNRS)
10h50-11h10 Pause
11h10-11h50 Speckle produit par des nano-sources dans des milieux désordonnés
Rémi Carminati, Institut Langevin (CNRS/ESPCI ParisTech)
11h50-12h30 Photonique : un panorama des applications récentes
Bruno Desruelle, société MUQUANS
12h30-14h Repas
14h-14h40 Nano-antennes résonantes
Jean-Jacques Greffet, Laboratoire Charles-Fabry (Institut d’Optique/CNRS)
14h40-15h20 Méthodes asymptotiques en électromagnétisme
Habib Ammari, Département de Mathématiques et Applications de l’ENS (DMA, CNRS/Ecole
Normale Supérieure)
15h20-15h30 Pause
15h30-16h10 Frontières et défi s de l’optique non linéaire
John Dudley, Institut Femto-ST (CNRS/Université de Franche-Comté/Ecole Nationale
Supérieure de Mécanique et de Microtechniques/Université de technologie Belfort-
Montbéliard)
16h10-17h Futur et table ronde
Pour plus d’informations sur le programme : [email protected]

La dispersion en électromagnétisme
Boris Gralak, Institut Fresnel (CNRS/Aix-Marseille Université/Ecole Centrale Marseille)
La dispersion est un phénomène essentiel de l’électromagnétisme sur lequel reposent de nombreuses applications en
optique, par exemple les fi ltres. Après un rappel des principes fondamentaux qui créent et façonnent la dispersion - inertie,
linéarité, causalité, et passivité -, différents modèles de permittivité avec dispersion seront présentés. En particulier, le carac-
tère universel d’une nouvelle version des relations de Kramers-Kronig sera montré.
Cet exposé sera également l’occasion d’introduire quelques résultats théoriques récents obtenus dans les équations de
Maxwell depuis l’arrivée des cristaux photoniques et des méta-matériaux : la simplifi cation de l’absorption, la simplifi cation
de la dispersion en fréquence, et la quantifi cation du champ électromagnétique dans les milieux hétérogènes, dispersifs et
absorbants.
Boris Gralak est chargé de recherche CNRS affecté à l’Institut Fresnel à Marseille, où
il effectue des recherches sur les méta-matériaux en optique. Ingénieur de l’Ecole
Polytechnique, il a reçu une formation mixte en photonique et physique mathématique avec un
doctorat de l’Université d’Aix-Marseille et trois années au FOM-Institute Amolf à Amsterdam.
Il s’intéresse actuellement à des aspects fondamentaux de l’électromagnétisme comme le
phénomène de dispersion et des modèles effectifs de méta-matériaux. Ses recherches lui
permettent également de contribuer à la conception de composants en optique intégrée,
et d’aborder des sujets comme la couleur d’origine structurelle, les indices négatifs, et
l’invisibilité.