DS0710 - Sciences et technologies des composants nanoélectroniques et nanophotoniques

Détecteurs de photons uniques à base de guides d'onde – WASI

Résumé de soumission

L'optique quantique subit actuellement des progrès considérables. La détection de photons uniques combinant une efficacité proche de 1, une grande résolution temporelle, peu de coups d'obscurité et un faible temps mort reste cependant un défi. Dans ce projet, nous développerons la fabrication, le test et l'implémentation de détecteurs présentant ces propriétés dans un seul et même composant intégré à une fibre optique. Cette démonstration permettra des études en optique quantique (détection d'intrication quantique, résolution du nombre de photons, corrélations d'ordre élevé) et des applications multidisciplinaires (LIDAR, imagerie médicale, cryptographie quantique). Les composants développés pourront être employés dans une large gamme spectrale comportant notamment le domaine visible et les bandes télécom.

Notre approche est basée sur l'intégration d'un détecteur à nanofil supraconducteurs (SSPD) sur un guide d'onde semiconducteur à grande bande interdite GaN/AlN, qui permettra une absorption et une détection très efficace des photons injectés dans le guide d'onde, et sur le développement de géométries de couplage originales entre ce guide et une fibre optique.
Les défis principaux résident dans la fabrication de nanofils supraconducteurs de haute qualité intégrés sur des guides d'onde et de systèmes fibre-guide à faible pertes d'insertion, pour atteindre un rendement de détection supérieur à 80%.

Le consortium comprend trois partenaires académiques, les laboratoires grenoblois SP2M, SPSMS et SIMAP, qui apportent des expertises très complémentaires dans les domaines de la science des matériaux, de la nanofabrication, de la conception et de la caractérisation électro-optique de dispositifs photoniques. Le partenaire industriel Single Quantum (NL, non financé par l'ANR) est le seul producteur européen de systèmes de détection à base de SSPDs, et l'un des principaux acteurs sur ce marché émergent au niveau mondial. Single Quantum apportera son expertise unique des enjeux technologiques, applicatifs et commerciaux associés aux SSPDs, et testera en fin de projet le niveau de maturité technologique du composant développé.

Coordination du projet

Jean-Michel Gérard (COMMISSARIAT ENERGIE ATOMIQUE CEA)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

SQ SINGLE QUANTUM
SIMAP Laboratoire de Science et Ingéniérie des Matériaux et procédés
SPSMS Service de Physique Statistique, Magnétisme et Supraconductivité
SP2M COMMISSARIAT ENERGIE ATOMIQUE CEA

Aide de l'ANR 534 059 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2014 - 36 Mois

Liens utiles

Explorez notre base de projets financés

 

 

L’ANR met à disposition ses jeux de données sur les projets, cliquez ici pour en savoir plus.

Inscrivez-vous à notre newsletter
pour recevoir nos actualités
S'inscrire à notre newsletter