Discipline : Physique
Laboratoire : LPL
Directeurs de thèse : Azzedine Boudrioua et Alexis Fischer
Etude et réalisation de méta-OLED : vers le développement de sources organiques cohérentes et directionnelles
Le travail vise à développer des méta-OLEDs, c’est-à-dire des OLEDs associées à des métasurfaces, pour contrôler la directivité et la cohérence de leur émission. Les OLEDs ont un profil d’émission lambertien à faible cohérence, tandis que les métasurfaces nécessitent une source cohérente. L’approche proposée consiste à étudier d’abord des OLEDs superradiantes, capables de produire une lumière cohérente non lasante, puis à les associer à des métasurfaces pour obtenir une émission directionnelle.
L’objectif est de synchroniser les émetteurs organiques en utilisant des nanoparticules plasmoniques dans un régime de couplage fort, afin de générer la superradiance [1, 2, 3], un phénomène décrit pour la première fois par Dicke [4] et a été largement étudié théoriquement et expérimentalement [5, 6]. Ensuite, ces OLEDs superradiantes seront intégrées à des métasurfaces pour façonner leur émission. Les métalentilles, en particulier, seront étudiées pour focaliser ou collimater la lumière. Cette approche innovante permettrait d’éviter l’utilisation de cavités complexes et pourrait faciliter l’étude de l’effet laser sous pompage électrique, ouvrant la voie à de nouvelles applications d’éclairage et à des avancées vers la diode laser organique.
Study and Realization of Meta-OLEDs : Towards the Development of Coherent and Directional Organic Sources
The work aims to develop meta-OLEDs, that is, OLEDs associated with metasurfaces, to control the directionality and coherence of their emission. OLEDs have a Lambertian emission profile with low coherence, while metasurfaces require a coherent source. The proposed approach is to first study superradiant OLEDs, capable of producing coherent non-lasing light, and then associate them with metasurfaces to achieve directional emission.
The objective is to synchronize organic emitters using plasmonic nanoparticles in a strong coupling regime to generate superradiance [1, 2, 3], a phenomenon first described by Dicke [4] and widely studied theoretically and experimentally [5, 6]. These superradiant OLEDs will then be integrated with metasurfaces to shape their emission. Metalenses, in particular, will be studied to focus or collimate the light. This innovative approach would avoid the use of complex cavities and could facilitate the study of the laser effect under electrical pumping, paving the way for new lighting applications and advances toward organic laser diodes.