lhéritage de de broglie dans la photonique jérôme faist institute for quantum electronics,...
TRANSCRIPT
L’héritage de de Broglie dans la photonique
Jérôme Faist
Institute for Quantum electronics, Département de physique
ETH Zurich
L’électron est une onde…
Quelques implications Comment les
électrons traversent
un cristal?
Louis de Broglie
Modèle d’un cristal:
Charges positives (noyau) arrangées régulièrement - chacune attire
“ses” électrons
Malgré cela, certain matériaux conduisent l’électricité!!
.L’électron passe d’un atome à l’autre par effet tunnel!
Effet absolument quantique
Object classique arrive devant une barrière
.L’électron passe d’un atome à l’autre par effet tunnel!
Electron quantique
Une caractéristique ondulatoire de l’électron
Les électrons
Grâce à l’effet tunnel, les électrons peuvent traverser le cristal librement
Créer de la lumière en utilisant la mécanique quantique
Si la barrière est trop épaisse, l’électron ne peut plus passer
Electrons confinés ne peuvent osciller que sur certainesfréquences bien définies (comme une corde de guitarre)
Exemple de couches
Quelles tailles ont les QCLs ?
Cellules
1 mm 100mm 10mm 1mm 100 nm 10 nm 1 nm
1 nm ≈ atomes
50 nm
10 mm
2-3 nm
5 mm
300 mm
Emission de lumière
Laser à cascade
1 electron génère N photons
Photonics without frontiers – NCCR QP
QC Laser
Multipass cavity
Detector
Optical chemical sensing
Fundamental vibration modes of molecules are in the Mid-IR
Chemically and isotopically sensitive
N O
A QCL on Mars?
QCL for Tunable Laser Spectrometer integrated in the Sample Analysis at Mars Instrument Suite (SAM). QCL mission: measurements of isotopic ratio at 7.79 m
Size: 47.2 x 25.4 x 11.2 mm
Final module
15
10
5
0
NO
2 (p
pb
)
12:0022.05.2012
12:15 12:30 12:45 13:00 13:15
Date & Time
Online NO2 measurements at Jungfraujoch
0.15
0.10
0.05
NO
2 (
pp
b)
12:3622.05.2012
12:40 12:44
NO
2 (p
pb)
B. Tuzson, K. Zeyer & L. Emmenegger (Empa), unpublished