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1. Hakobyan, Davit. Spin-orbit optomechanics of space-variant birefringent media : Optomécanique des milieux biréfringents inhomogènes pilotée par l'interaction spinorbite de la lumière.

Degree: Docteur es, Lasers, matière et nanosciences, 2016, Bordeaux; Swinburne University of Technology

Ce travail consiste en l'étude de phénomènes optomécaniques en d'interaction spin-orbite de la lumière, en utilisant des milieux inhomogènes et anisotropes comme systèmes modèles, différents types de systèmes matériels étant considérés en pratique. En particulier,nous avons utilisé des défauts de cristaux liquides nématiques pour lesquels nous avons identifié expérimentalement d'un couple optique de nature spin-orbite conduisant à des modifications de champ d'orientation moléculaire du cristal liquide. Aussi, grâce à l'utilisation de verres nanostructurés artificiellement permettant un contrôle de l'interaction spin-orbite à la demande,nous mettons en évidence un phénomène de couple optique inverse qui est l'analogue angulaire des forces optiques dites négatives. Cet effet optomécanique contre-intuitif est démontré expérimentalement, d'une manière indirecte, grâce à la mise en place de diverses expériences de décalage en fréquence Doppler associées aux degrés de liberté de rotation. Enfin, nous présentons nos tentatives en vue de réaliser expérimentalement l'observation directe d'un couple optique inverse. Plusieurs options sont envisagées, qui comprennent à la fois des approches à base de matériaux métalliques ou diélectriques. De manière générale, cela implique la miniaturisation des systèmes considérés, ce qui est effectué à la fois à l'échelle millimétrique et micrométrique.

This work focuses on angular optomechanics driven by the spin-orbit interaction of light, using inhomogeneous and anisotropic media as model systems and different kinds of such material systems are considered in practice. In particular, we use nematic liquid crystal defects and report on the direct experimental observation of spin-orbit optical radiation torque that leads to distortion of molecular orientation pattern of the defects. Then, by using solid-state spin-orbit couplers of arbitrary order made of artificially nanostructured glasses, we unveil an optical torque reversal phenomenon that is the angular counterpart of so-called optical negative forces. This counterintuitive optomechanical effect is experimentally retrieved, in an indirect manner, via rotational Doppler frequency shift experiments. Finally, we report on our attempts to build up an experimental framework allowing the direct observation of optical torque reversal. Several options are considered, which include both metallic and dielectric approaches and involve sample miniaturization that has been explored at the millimeter and micrometer scale.

Advisors/Committee Members: Brasselet, Etienne (thesis director), Juodkazis, Saulius (thesis director).

Subjects/Keywords: Moment angulaire de la lumière; Vortex optiques; Interaction spin-orbite de la lumière; Optomécanique; Milieux anisotropes et inhomogènes; Cristaux liquides; Nanofabrication; Optical angular momentum; Optical vortices; Spin-orbit interaction of light; Optomechanics; Space-variant anisotropic media; Liquid crystals; Nanofabrication

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APA (6th Edition):

Hakobyan, D. (2016). Spin-orbit optomechanics of space-variant birefringent media : Optomécanique des milieux biréfringents inhomogènes pilotée par l'interaction spinorbite de la lumière. (Doctoral Dissertation). Bordeaux; Swinburne University of Technology. Retrieved from http://www.theses.fr/2016BORD0081

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Hakobyan, Davit. “Spin-orbit optomechanics of space-variant birefringent media : Optomécanique des milieux biréfringents inhomogènes pilotée par l'interaction spinorbite de la lumière.” 2016. Doctoral Dissertation, Bordeaux; Swinburne University of Technology. Accessed November 13, 2019. http://www.theses.fr/2016BORD0081.

MLA Handbook (7th Edition):

Hakobyan, Davit. “Spin-orbit optomechanics of space-variant birefringent media : Optomécanique des milieux biréfringents inhomogènes pilotée par l'interaction spinorbite de la lumière.” 2016. Web. 13 Nov 2019.

Vancouver:

Hakobyan D. Spin-orbit optomechanics of space-variant birefringent media : Optomécanique des milieux biréfringents inhomogènes pilotée par l'interaction spinorbite de la lumière. [Internet] [Doctoral dissertation]. Bordeaux; Swinburne University of Technology; 2016. [cited 2019 Nov 13]. Available from: http://www.theses.fr/2016BORD0081.

Council of Science Editors:

Hakobyan D. Spin-orbit optomechanics of space-variant birefringent media : Optomécanique des milieux biréfringents inhomogènes pilotée par l'interaction spinorbite de la lumière. [Doctoral Dissertation]. Bordeaux; Swinburne University of Technology; 2016. Available from: http://www.theses.fr/2016BORD0081

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