Polarization-Resolved Nonlinear Microscopy in Metallic and Ferroelectric Nanostructures for Imaging and Control in Complex Media

Carolina Rendón Barraza 1
1 MOSAIC - MOSAIC
FRESNEL - Institut FRESNEL
Résumé : Les signaux non linéeaires venant de nanostructure métallique et cristallines sont connus pour être fortement dépendant à la polarisation. Ceci est du à leur propriété de symétrie locale, c'est a dire de leur réponse volumique ou surfacique. Les signaux de polarisation venant de nanostructures de taille inférieur à la limite de diffraction sont mesurés avec un spot limité par la diffraction (~300 nm) ce qui représente la moyenne du signal. Cette technique a pour défaut de perdre l'information spatiale du signal de polarisation. Nous avons développé une nouvelle méthode de microscopie à polarisation non-linéaire qui exploite l'information en dessous de la limite de diffraction. Une analyse de Fourier d'un signal non linéaire a été faite en dessous de la limite de diffraction sur une image sur-échantillonnée et corrigé par translation (taille du pixel = 50 nm). Le gain en résolution est du à la sensibilité spatiale de la polarisation. Pour ce faire, nous avons mesuré un signal polarisé de seconde harmonique de nanostructures plasmoniques de différentes formes (~150 nm). En effet la nature vectorielle du champs local confiné peut être retrouvé avec une résolution de 40 nm en utilisant la nanoscopy polarisée non linéaire. Nous avons par ailleurs montré que nous pouvons imager l'hétérogénéité spatiale de nanoparticules ferroélétriques cristallines (BaTiO3) de taille allant de 70 nm à 500 nm. Ceci prouve l'existence de coque centrosymétrique dans des petites structures. Enfin, les nanocristaux de KTiOPO4 nanostructures sont les candidats idéaux pour la générations de signaux non linéaires bien maîtrisée. Ils ont été utilisés comme nanosondes de la répartition spatiale des états de polarisation dans des faisceaux focalisés. Nous avons utilisé une méthode à base de contrôle de front d'onde en phase et polarisation pour créer un quelconque faisceau vectoriel sub-résolu, et étudié la possibilité de mesurer localement une telle polarisation en exploitant la génération de somme de fréquence de tels cristaux. Ces études peuvent donner à des applications intéressantes pour l'utilisation de sondes vectorielles cohérentes dans les milieux complexes.
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Thèse
Optics [physics.optics]. Institut Fresnel; CNRS UMR 7249; Équipe Mosaic; Aix-Marseille Université, 2016. English
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Contributeur : Carolina Rendón Barraza <>
Soumis le : mardi 29 août 2017 - 11:42:55
Dernière modification le : vendredi 5 octobre 2018 - 17:27:25

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Carolina Rendón Barraza. Polarization-Resolved Nonlinear Microscopy in Metallic and Ferroelectric Nanostructures for Imaging and Control in Complex Media. Optics [physics.optics]. Institut Fresnel; CNRS UMR 7249; Équipe Mosaic; Aix-Marseille Université, 2016. English. 〈tel-01578469〉

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