De meilleurs lasers pour les communications optiques
Mise en place des grilles sur les lasers © The Royal Society of Chemistry
Un nouveau procédé laser pour doper les communications par fibres optiques. Cette technique pourrait s’avérer essentielle pour assurer la croissance d’Internet. Elle ouvre également de nouvelles perspectives pour la recherche fondamentale.
Des lasers assurent les communications longues distances et haut-débit. Mais lorsqu'ils transmettent l'information dans des fibres optiques, le signal doit être assez clair pour être décodé. Deux facteurs sont importants. Le premier est la couleur de la lumière, appelée longueur d'onde. Le deuxième est l'orientation de l'onde lumineuse, appelée polarisation. Une équipe de l'EPFL et de l’Institut des sciences et techniques des matériaux (EMPA) vient d'élaborer une technique qui améliore le contrôle de ces deux paramètres.
« Tout indique que cette technologie peut-être utile aux niveaux industriel et scientifique, explique Eli Kapon du Laboratoire de physique des nanostructures. » Près de quinze ans de développement ont été nécessaires pour parvenir à ce résultat. Une réalisation qui « a provoqué de nombreux maux de tête et demandé beaucoup d'investissements. »
Pour obtenir la bonne longueur d'onde, les chercheurs de l’EPFL ont adapté la taille des lasers. En parallèle, ceux de l’EMPA sont parvenus à dessiner une grille à l’échelle nanométrique sur l’émetteur pour maîtriser la polarisation. Ils ont réalisé cette prouesse en vaporisant de longues molécules avec des atomes d'or à l’aide d’une sorte de paille au-dessus des lasers. A l'aide d'un microscope électronique, ils ont alors pu arranger et fixer les particules d'or avec une grande précision à la surface de chaque laser. La grille ainsi disposée sert de filtre pour polariser la lumière, à la façon de verres polarisant des lunettes de soleil.
Des avantages industriels et scientifiques
Cette avancée, réalisée en collaboration avec l’EMPA, offre de nombreux avantages. Elle permet des débits importants de plusieurs gigabits à la seconde avec moins d'erreurs de transmission. Les lasers utilisés consomment très peu d'énergie, jusqu'à dix fois moins que les traditionnels. La technique est très précise et efficace de par l'utilisation du microscope électronique.
« Ces progrès sont très gratifiants », ajoute Eli Kapon qui explique également les applications scientifiques possibles. « Des lasers de ce type sont également utiles pour l'étude et la détection des gaz par la méthode de la spectroscopie. Nous gagnons alors en précision en améliorant la sensibilité du détecteur. »
Liens :
http://lpn.epfl.ch/
http://lpn.epfl.ch/research/index_1.php?research_no=7
Source :
Ivo Utke, Martin G. Jenke, Christian Röling, Peter H. Thiesen, Vladimir Iakovlev, Alexei Sirbu, Alexandru Mereuta, Andrei Caliman and Eli Kapon, Polarisation stabilisation of vertical cavity surface emitting lasers byminimally invasive focused electron beam triggered chemistry, Nanoscale (The Royal Society of Chemistry), 2011.