Download or read book Modelling design and fabrication of diffractive optical elements based on nanostructures operating beyond the scalar paraxial domain written by Giang Nam Nguyen and published by . This book was released on 2014 with total page 148 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse vise à élargir l'éventail des applications des éléments Optiques Diffractifs (EODs) en développant des modèles, des algorithmes et des techniques de prototypage rapide pour des EODs avec des angles de diffraction > 10°, au delà des limites du modèle scalaire, paraxiale de diffraction. Nous développons un propagateur non-paraxiale scalaire en champ lointain précis et efficace pour surmonter les limites des modèles classiques de la diffraction scalaire. Un algorithme itératif basé sur ce propagateur est développé pour la conception d'éléments de Fourier à grand angle de diffraction. Les résultats expérimentaux confirment que notre propagateur et notre algorithme scalaire, non-paraxiale peuvent être utilisés pour la modélisation et la conception des EODs minces avec angles de diffraction jusqu'à environ 37° et peut-être encore plus élevé. Nous montrons que les divergences qui subsistent entre la modélisation et l'expérimentation de la puissance diffractée résultent surtout des erreurs de fabrication et par le fait que nous nous approchons de la limite de l'approximation d'un élément mince (TEA - "Thin Element Approximation"). Les limites pratiques de la TEA sont étudiées en comparaison avec les simulations rigoureuses vectorielles. Nous développons, optimisons et parallélisons un modèle de diffraction rigoureuse basée sur la FDTD ("Finite-Difference Time-Domain") couplée avec notre propagateur non-paraxiale scalaire pour surmonter les limites de la TEA et les limites de calcul des modèles vectoriels actuels. Un algorithme de conception génétique sur la base de ce modèle est proposé pour la conception des EODs "épaisses", il est actuellement en cours d'étalonnage. Ces modèles et algorithmes nous ont maintenant conduits à la limite de résolution de notre photo-traceur existant utilisé pour la fabrication des EODs. Nous étudions la possibilité de construire un nouveau phototraceur parallèle basé sur polymérisation à deux photons (2PP) comme un moyen de prototypage rapide et rentable de structures haute résolution (submicroniques). Nous concevons et fabriquons à Télécom Bretagne, des EODs générant une matrice de points lumineux pour paralléliser le processus de fabrication 2PP utilisé à l'Université Joseph Fourier de Grenoble par un facteur de 625. Pour accélérer encore le processus de fabrication 2PP, nous concevons et assemblons un autre phototraceur 2PP parallèle à base d'un modulateur spatial de lumière, qui permet de générer jusqu'à environ 0,5 million de faisceaux parallèles. Ce phototracer est actuellement en cours de développement à Télécom Bretagne.