Acronyme

Année

Laboratoire

Collaboration(s)

Budget

Durée

Disypte

2014

IEF

LPN, LCF

65 k€

2 ans

Titre

Dispositifs à symétrie parité-temps

Porteur

Anatole LUPU

Date de démarrage

Octobre 2014

Présentation du projet

Le concept d’un Hamiltonien non-Hermitien avec des valeurs propres réelles, qui ne date que de 1998, est devenu un nouveau paradigme associé à la mécanique quantique. Pour avoir des valeurs propres réelles il faut que le système soit invariant par rapport à une inversion du temps et de l’espace : "Symétrie PT (Parité-Temps)". Le domaine de l’optique est devenu rapidement le terrain de prédilection pour la démonstration des concepts liés à la Symétrie PT en raison des analogies directes qu’on trouve avec la mécanique quantique. Le profil de constante diélectrique complexe qui associe gain et pertes joue ici le rôle de potentiel et la propagation de la lumière le long d’une direction joue le rôle du temps. Un exemple de système à symétrie PT (SSPT) à base de deux guides couplés dont l’un avec pertes et l’autre avec gain est représenté Fig. 1a. A la différence d’un système conventionnel de guides passifs [Fig. 1(b)], le profil d’indice est complexe conjugué dans la direction transverse à la direction de propagation. Un autre type de symétrie PT longitudinal correspond au cas où le profil d’indice complexe est construit le long de la direction de propagation [Fig. 1(c)].

Fig. 1 : Schéma et profil de variation de l’indice de réfraction pour un système des guides d’onde couplés (courbes en vert pour la partie réelle du profil d’indice, en magenta pour la partie imaginaire). a) Système non-Hermitien transverse ; b) Système passif conventionnel ; c) Système non-Hermitien longitudinal. Réflecteur de Bragg à symétrie PT 

L’intérêt suscité par SSPT est motivé par la possibilité d’obtenir de nouvelles fonctionnalités. Une fonctionnalité caractéristique aux SSPT est la modification des constantes de propagation des guides obtenus par modulation de gain/pertes. Cela représente une alternative prometteuse à l’effet électro-optique réfractif, surtout pour des systèmes qui ne permettent pas de réaliser une variation notable de l’indice. Cette propriété ouvre des nouvelles voies pour la réalisation des dispositifs de routage reconfigurables. La démonstration expérimentale d’un tel dispositif est l’objectif principal du projet DISYPTE.