Des solitons au cœur d'un cristal
Un soliton optique dans un microresonator © 2014 EPFL
En créant un soliton optique dans un micro-résonateur, des scientifiques de l’EPFL ont découvert une nouvelle source de lumière qui pourrait être utilisée en géo-navigation, télécommunication, spectroscopie et dans le cadre de la recherche de planètes similaires à la Terre.
On appelle « résonateur optique » un cristal taillé pour guider une impulsion lumineuse de type soliton sur un chemin circulaire sans fin. Lorsque c’est le cas, une petite portion de cette pulsation peut en être extraite à chaque rotation complète effectuée.
Les scientifiques du Laboratoire de photonique et mesures quantiques de l’EPFL ont analysé les impulsions lumineuses extraites du résonateur et les ont trouvées étonnamment brèves, moins d’un millionième de millionième de seconde. Vu la petite taille du résonateur optique, le temps entre deux ondes extraites s’est révélé succinct et la fréquence de pulsation élevée.
Au-delà de son intérêt scientifique, ce taux important de pulsations lumineuses ultracourtes et répétées va s’avérer crucial pour une foule d’applications: en astronomie, il peut servir à rechercher des planètes qui ressemblent à la Terre; en chimie, à identifier des substances inconnues, et à amplifier fortement la capacité actuelle des réseaux de télécommunication. Les solitons pourraient en outre donner naissance à une nouvelle génération peu bruyante de microondes ou à de futures horloges optiques spatiales, avec des progrès en matière de géo-navigation à la clé. Les scientifiques impliqués ont déposé une demande de brevet en collaboration avec l’Office de transfert de technologies de l’EPFL et espèrent que leur découverte fera bientôt ses preuves dans l’une de ses multiples applications imaginables.
Source:
Herr T, Brasch V, Jost JD, Wang CY, Kondratiev NM, Gorodetsky ML and T. J. Kippenberg. 2013 Temporal solitons in optical microresonators. Nature Photonics, 22 décembre 2013. DOI: 10.1038/NPHOTON.2013.343
Images à télécharger
