Prix de la Fondation Dimitris N. Chorafas 2015 – Momchil Minkov

© 2015 EPFL

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Modeling and Optimization of Photonic Crystal Structures
Directeur de thèse : Prof. V. Savona

« Pour avoir développé une approche originale à la conception et à l'optimisation de cristaux photoniques, qui a permis la réalisation de nano-dispositifs possédant un facteur de qualité élevé et des propriétés non-linéaires améliorée, avec des applications possibles dans les domaines de la nanotechnologie, des capteurs biologiques, et de l'information quantique. »

Les cristaux photoniques (PhCs) sont des structures nano-fabriqués qui permettent un contrôle sans précédent du flux de lumière. Ces structures peuvent être fabriquées à partir de semi-conducteurs standards, sont compatibles avec les technologies existantes, et devraient jouer un rôle important pour le développement futur des circuits photoniques, par exemple pour la télécommunication ou la cryptographie quantique. Les systèmes à base de PhC sont en fait extrêmement flexibles, et leurs caractéristiques sont affectées par un grand nombre des paramètres qui peuvent être finement contrôlés. Ceci est un grand avantage d’un côté, mais de l’autre c'est un défi énorme en terme d’optimisation ciblée une application précise. Pour surmonter ce défi, nous avons développé une méthode d'optimisation automatisée qui combine un algorithme rapide pour la simulation d’un système PhC ciblé avec un algorithme d’optimisation global pour l’exploration de l’espace des paramètres. Cette méthode a été appliquée à des systèmes divers et a conduit à une amélioration significative de leurs qualités. Cette procédure pourrait jouer un rôle majeur dans le développement futur de ce domaine de recherche, et elle devrait favoriser la transition des concepts fondamentaux à la technologie.