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====== Simulation de l'émission par fluorescence au sein de cristaux photoniques tridimensionnels : cas des structures naturelles des charançons ======

{{:recherche:projets:simemiflu3d.png?250 |}} **Laboratoire de Physique, ENS-Lyon ** : Eric Freyssingeas\\
**stagiaire M1** : Etienne Picard\\
**Centre Blaise Pascal :** Emmanuel Quémener

Les structures photoniques telles que celles retrouvées chez les insectes présentent une vaste gamme de propriétés optiques comme la coloration structurale, les changements de couleur au contact de liquides, la sensibilité des couleurs aux vapeurs et aux gaz, le piégeage de la lumière ou l'antiréflexion. Ces propriétés sont dues à l'interaction de la lumière avec des structures photoniques faites de biopolymères. De plus, la fluorescence, c'est-à-dire, la capacité à émettre de la lumière suite à l'absorption de lumière de plus haute énergie, est également retrouvée dans un grand nombre d'espèces vivantes, terrestres ou aquatiques, comme les arthropodes (papillons, coléoptères, scorpions), les invertébrés marins (coraux, anémones, verres marins) ou les plantes. Ce phénomène est dû à la présence de fluorophores à l'intérieur du matériau biologique constitutif de l'organisme. Par ailleurs, à l'image de l'effet Purcell, le confinement d'une source fluorescente à l'intérieur d'une structure photonique (fluorescence dite « contrôlée ») mène à des modifications des propriétés de fluorescence telles que l'intensité (exaltation ou inhibition) ou la distribution spatiale. Récemment, l'émission par fluorescence au sein de structures photoniques naturelles retrouvées dans les écailles de charançons a été mise en évidence expérimentalement. Cependant l'étendue du contrôle de ces structures n'est, à l'heure actuelle, pas encore bien compris.


Dans le cadre de ce projet, nous apporterons cette compréhension en étudiant la fluorescence contrôlée par les structures photoniques tridimensionnelles retrouvée sein d'écailles de charançons. Les propriétés d'émission (spectres d'émission et densités locales d'états optiques) seront calculées notamment au moyen de la méthode de calcul de différences finies dans le domaine temporel (Finite-difference time-domain method – FDTD) et de la méthode des ondes couplées (Rigorous Coupled-Wave Analysis).


====== Contribution du CBP ======

Le Centre Blaise Pascal fournit :
  * ressources informatiques matérielles  : calcul, stockage
  * temps ingénieur pour l'intégration logicielle