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[Actualité scientifique] Un microlaser émettant de la lumière hélicoïdale

[Actualité scientifique] Un microlaser émettant de la lumière hélicoïdale

par Stéphanie Rigault - publié le , mis à jour le

Des chercheurs ont récemment réalisé un laser intégré dont l’architecture novatrice permet d’émettre la lumière dans des états chiraux, produisant ainsi des tire-bouchons de lumière.

Un objet est dit chiral s’il est possible de le distinguer de son image dans un miroir. Avec leur forme hélicoïdale, les tire-bouchons en sont un excellent exemple. De tels objets chiraux sont omniprésents dans la nature, des galaxies en rotation à la double hélice de l’ADN. La chiralité de la lumière peut être définie lorsque la phase de son front d’onde s’enroule autour de l’axe de propagation. Dès les années 90, il a été reconnu que le contrôle d’une des caractéristiques de la lumière chirale, appelée le moment cinétique orbital (MCO), pourrait être intéressant technologiquement.

En effet, le MCO représente un degré de liberté illimité, puisque la phase du front d’onde peut théoriquement s’enrouler un nombre arbitrairement grand de fois au cours d’une période optique. Il offre donc une base plus grande pour encoder l’information par rapport aux états de polarisation habituellement utilisés, qui sont limités à une base bidimensionnelle. Encoder l’information dans une telle base de grande dimension permettrait d’augmenter beaucoup l’efficacité des protocoles de communication, à la fois classiques et quantiques. En outre, transférer de grandes valeurs de moment cinétique à des objets massifs représenterait un avantage très puissant pour les techniques de manipulation optique à l’échelle atomique (i.e. pour les pinces optiques).

© C2N/N. Carlon Zambon

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