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1. (WO2005069385) PHOTO-DETECTEUR A CONCENTRATION DE CHAMP PROCHE
Note: Texte fondé sur des processus automatiques de reconnaissance optique de caractères. Seule la version PDF a une valeur juridique

REVENDICATIONS

1. Photo-détecteur (10) comprenant au moins une zone active (31 ) de détection du rayonnement optique et une structure (4) disposée sur ladite zone active (31) destinée au couplage optique du rayonnement optique, caractérisé en ce que ladite structure cumule les propriétés des réseaux de couplage et des réseaux de Bragg et présente au moins un défaut, permettant d'obtenir , à partir d'une onde incidente, une onde plasmonique qui soit à la fois couplée et localisée dans la zone active, ladite zone active étant de dimensions petites par rapport à celles de ladite structure.

2. Photo-détecteur (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la zone active est de forme allongée et que ladite structure est composée de sillons parallèles entre eux et parallèles à la longueur de la zone active (31).

3. Photo-détecteur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la structure (4) est réalisée dans une couche (41) d'au moins un matériau diélectrique transparent dans la plage spectrale du rayonnement optique, ladite couche comprenant une face inférieure (410) sensiblement plane en contact avec la zone active et une face supérieure (411) comportant les sillons de la structure, ladite face recouverte d'une pellicule de métal (43), et que l'épaisseur optique de la dite couche séparant la face inférieure de la face supérieure selon un axe (Ox) perpendiculaire à la direction des sillons et parallèle au plan de la face inférieure (410) varie comme la superposition au moins d'un premier réseau dit de couplage dont le pas est à une première fréquence spatiale et d'un second réseau dit de localisation dont le pas est à une seconde fréquence spatiale double de la première fréquence spatiale et comportant un défaut spatial central.

4. Photo-détecteur (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (41 ) constituant la structure est réalisée dans un matériau diélectrique isotrope et que le profil de chaque sillon selon l'axe perpendiculaire à la direction des sillons est composé de facettes planes de hauteur différente et parallèles entre elles.

5. Photo-détecteur (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (41) constituant la structure est réalisée dans un matériau composé de couches alternées (412, 413) parallèles entre elles et de même épaisseur et d'une couche centrale d'épaisseur double, lesdites couches comprenant alternativement un premier matériau ayant une première permittivité et un second matériau ayant une seconde permittivité, le plan des couches étant perpendiculaire au plan de la face inférieure et que le profil de chaque sillon selon l'axe perpendiculaire à la direction des sillons est composé de créneaux réguliers d'un pas deux fois supérieur à l'épaisseur des couches alternées.

6. Photo-détecteur (10) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur optique de la dite couche (41) séparant la face inférieure de la face supérieure varie, selon un axe (Ox) perpendiculaire à la direction des sillons, parallèle au plan de la face inférieure et dont l'origine est centrée sur le centre du réseau, comme une fonction qui est la somme ou la différence :
• d'une première fonction proportionnelle à la fonction signe de la fonction cosinus de la distance à l'origine dudit axe et de période égale à celle du pas des sillons ;
• d'une seconde fonction proportionnelle à la fonction signe de la fonction cosinus de la valeur absolue de la distance à l'origine dudit axe, de période égale à la moitié de celle du pas des sillons, ladite seconde fonction déphasée d'une demi-période par rapport à la première fonction.

7. Photo-détecteur (10) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur optique de la dite couche (41) séparant la face inférieure de la face supérieure varie, selon un axe (Ox) perpendiculaire à la direction des sillons, parallèle au plan de la face inférieure et dont l'origine est centrée sur le centre du réseau .comme une fonction qui est la somme ou la différence : • d'une première fonction proportionnelle à la fonction signe de la fonction sinus de la distance à l'origine dudit axe et de période égale à celle du pas des sillons ;
• d'une seconde fonction proportionnelle à la fonction signe de la fonction cosinus de la valeur absolue de la distance à l'origine dudit axe, de période égale à la moitié de celle du pas des sillons, ladite seconde fonction déphasée d'une demi-période par rapport à la première fonction.

8. Photo-détecteur (10) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le coefficient de proportionnalité de la première fonction est le double de celui de la deuxième fonction.

9. Photo-détecteur (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pas du premier réseau de la structure est environ égal à la moitié de la longueur d'onde moyenne du rayonnement incident divisé par l'indice optique moyen de la structure.

10. Photo-détecteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite structure bidimensionnelle (4) est composée de motifs de dimensions sensiblement identiques, que la zone active (31) est centrée sur ladite structure et que les dimensions de la zone active sont sensiblement égales aux dimensions moyennes des motifs.

11. Photo-détecteur (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la structure (4) est réalisée dans une couche (41) d'au moins un matériau diélectrique transparent dans la plage spectrale du rayonnement optique, ladite couche comprenant une face inférieure (410) sensiblement plane en contact avec la zone active et une face supérieure (411) comportant les motifs de la structure, ladite face recouverte d'une pellicule de métal (43), l'épaisseur optique de la dite couche séparant la face inférieure de la face supérieure varie :
• selon un premier axe parallèle au plan de la face inférieure, comme au moins un premier réseau dont le pas est à une première fréquence spatiale ;

• selon un second axe perpendiculaire au premier axe et parallèle au plan de la face inférieure, comme au moins un second réseau dont le pas est à la même première fréquence spatiale ;
• selon un troisième axe oblique à 45 degrés des deux précédents, comme au moins un troisième réseau dont le pas est à une seconde fréquence spatiale égale à la moitié de la première fréquence spatiale.

12. Photo-détecteur (10) selon la revendication 11 , caractérisé en ce que, lorsque la couche (41) constituant la structure est réalisée dans un matériau diélectrique isotrope, chaque motif est composé de facettes planes de hauteur différente et parallèles entre elles.

13. Photo-détecteur (10) selon l'une des revendications 11 ou 12 , caractérisé en ce que l'épaisseur optique de la dite structure (4) séparant la face inférieure de la face supérieure varie, selon deux axes perpendiculaires entre eux, parallèles au plan de la face inférieure et dont l'origine commune est centrée sur le centre de la structure, comme une fonction qui est la somme ou la différence :
• d'une première fonction proportionnelle à la fonction signe d'une première fonction cosinus de la valeur absolue de la distance à l'origine proportionnelle à la fonction signe de la fonction cosinus premier axe, ladite première fonction cosinus étant déphasée de plus ou moins 90 degrés par rapport à l'origine ;
• d'une seconde fonction proportionnelle à la fonction signe de la fonction cosinus de la valeur absolue de la distance à l'origine selon l'axe perpendiculaire audit premier axe, de période identique à celle de la première fonction, ladite seconde fonction cosinus étant déphasée de plus ou moins 90 degrés par rapport à l'origine ;
• d'une troisième fonction proportionnelle à la fonction signe de la fonction sinus de la différence des distances à l'origine selon le premier axe et le second axe.

14. Photo-détecteur (10) selon l'une des revendications 10 à 13 , caractérisé en ce que les dimensions des motifs de la structure sont environ égales à la moitié de la longueur d'onde moyenne du rayonnement incident divisé par l'indice optique moyen de la structure.

15. Photo-détecteur (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone active (31) est entourée d'une zone optiquement passive (32) de dimensions sensiblement égales à celles de la structure (4).

16. Photo-détecteur (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que la zone active (31 ) est une structure à puits quantiques.

17. Matrice photosensible comprenant une pluralité de photo-détecteurs organisés en lignes et en colonnes, caractérisée en ce que lesdits photo-détecteurs sont selon l'une des revendications précédentes.