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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

Des physiciens ont réalisé un laser intégré dont l’architecture innovante permet d’émettre de la lumière dans des états chiraux, produisant ainsi comme des « tire-bouchons » de lumière. Cette technique devrait notamment permettre d’améliorer l’encodage de l’information.

Un objet est dit chiral s’il est possible de le distinguer de son image 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 qu’une telle caractéristique chirale de la lumière, appelée le moment cinétique orbital (MCO), pourrait être avantageuse 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 de 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 représente un avantage très puissant pour les techniques de manipulation optique à l’échelle atomique, comme les pinces optiques.

© C2N (CNRS/Univ. Paris-Sud) / N. Carlon Zambon

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