L'institut
Actualité de FEMTO-ST

Vous êtes ici

Lumière sur les lasers supercontinuum

En collaboration avec des collègues des Universités de Tampere, d'Aston et de l'ICB à Dijon, des chercheurs de FEMTO-ST ont fait des progrès significatifs sur la compréhension de la nature chaotique des lasers en étudiant un laser supercontinuum en régime d’impulsions fortement instables.

Ces travaux ont été publiés le 22 septembre 2021 dans la revue Nature Communications.

Les lasers femtosecondes sont aujourd’hui largement utilisés pour diverses applications dans l’industrie et les nouvelles technologies biomédicales, et ils sont également des outils indispensables à la recherche fondamentale.

Produisant généralement des impulsions stables et périodiques, de tels lasers peuvent également être configurés pour produire des impulsions fortement instables et irrégulières, et dans ce régime spécifique, leur étude donne des informations nouvelles sur la nature du chaos, les propriétés de turbulence et l'émergence d’ondes extrêmes. Bien que de telles instabilités lasers soient connues depuis des décennies, leur étude expérimentale est techniquement difficile et leurs origines sont encore mal comprises.

Des recherches publiées dans Nature Communications par une équipe de FEMTO-ST ont fait état d'une avancée majeure dans notre compréhension du fonctionnement chaotique des lasers. Les chercheurs ont ainsi conçu une nouvelle classe de laser à fibre optique opérant uniquement dans un régime hautement chaotique. Ils ont également développé une nouvelle méthode d’analyse en temps réel, leur permettant de construire une image détaillée des fluctuations de ce laser sur plusieurs échelles de temps : des impulsions aléatoires d'une durée inférieure à une picoseconde aux instabilités évoluant sur des millisecondes en laboratoire. Les expériences ont été validées par un nouveau modèle numérique, révélant ainsi le rôle central de la génération de supercontinuum incohérente, un processus hautement non linéaire par lequel le spectre étroit du laser subit un élargissement massif et conduit à la génération de nouvelles longueurs d'onde. Le modèle concorde quantitativement avec les mesures expérimentales sur une bande passante optique de plus de 1000 nm et une dynamique de trois ordres de grandeur, représentant l'un des tests les plus remarquables de modélisation laser non linéaire jamais rapportés. Ces résultats ont également montré que le laser supercontinuum génère des impulsions extrêmes de forte puissance et des phénomènes de turbulence en raison de la dynamique instable des solitons dans la cavité. Les résultats obtenus ont permis d’élucider les mécanismes fondamentaux à l'origine de l'élargissement spectral et de l'instabilité dans de tels lasers, ouvrant ainsi la voie vers de nouvelles approches pour générer des spectres à très large bande dans les lasers. Les applications interdisciplinaires possibles peuvent inclure la tentative de créer un résonateur incohérent de la même manière pour d'autres classes d'ondes non linéaires comme en hydrodynamique.

Ces travaux ont été réalisés dans le cadre d'une collaboration entre l'Institut FEMTO-ST et le Laboratoire ICB en France (CNRS et Université de Bourgogne -Franche-Comté), ainsi que des chercheurs de l'Université de Tampere (Finlande) et de l'Université d'Aston (Royaume Uni).

Voir l'article

  1. Meng et al. Intracavity incoherent supercontinuum dynamics and rogue waves in a broadband dissipative soliton laser. Nature Communications 12 (2021). DOI : 10.1038/s41467-021-25861-4

Contact : John Dudley

« Illustration de l’émission d'impulsions chaotiques typiques du laser à fibre supercontinuum."

  • Conférence « Un Tsunami numérique sur l’éducation, vraiment ?

    Mercredi 3 juin à partir de 13h30, dans le cadre d'une conférence qui se déroulera dans le locaux de l'ENSMM et en interactivité, Emmanuel Davidenkoff,Spécialiste de l’éducation et de son évolution interpelle sur l’émergence d’une véritable société numérique.

    Lire la suite
  • Best Paper Award à ICRA 2015

    L'équipe CODE (département AS2M) vient de remporter le Best Automation Paper Award à ICRA 2015 pour un nouveau concept de manipulation et de transport sans contact de wafers et de cellules solaires.

    Lire la suite
  • Auréa Technology récompensée !

    Auréa Technology, Spin-off de FEMTO-ST, gagnante du prix international de l'innovation 2015 CLEO-Laser Focus world

    Lire la suite
  • La lumière s’invite à l’hôpital d’enfants de Brabois CHRU de Nancy

    Le temps d’une émission télévisée sur télé 8, Luc Froehly, chargé de recherche CNRS au département d’optique de FEMTO-ST explorera la thématique de la LUMIÈRE avec les enfants hospitalisés de CHRU de Nancy, mardi 12 mai 2015, de 14h à 16h.

    Lire la suite
  • Le projet I-SITE UBFC pré-sélectionné

    Le projet I-SITE de l'Université Bourgogne-Franche-Comté (UBFC) pré-sélectionné...

    Lire la suite
  • FEMTO-ST remet un prix spécial au concours C.Génial 2015

    Nicolas Chaillet, Directeur de FEMTO-ST a remis aux collégiens du collège Collucci le Prix spécial « Année de la lumière en France » pour le projet « Image JAILLISSANTE pas si LED »

    Lire la suite
  • Un prix au forum des microscopies à sonde locale 2015

    Gaolei Zhan a obtenu le second prix du meilleur poster lors forum des microscopies à sonde locale 2015.

    Lire la suite
  • Observation de l'éclipse solaire - 20 Mars 2015

    À l'occasion de l'éclipse partielle du Soleil, l'observatoire de Besançon et l'Association astronomique de Franche-Comté proposent une matinée d'observations pour profiter au mieux du spectacle.

    Lire la suite
  • Concours "Ma thèse en 180 secondes"

    180 secondes pour faire partager votre passion. 180 secondes pour expliquer clairement les enjeux de votre thèse. 180 secondes pour convaincre le jury. 180 secondes pour résumer plusieurs années de travail. 180 secondes pour vous qualifier pour la finale nationale. Voilà le challenge du concours « Ma thèse en 180 secondes » (MT180 pour les intimes).

    Lire la suite
  • Journée Micro-cogénération du 29 Janvier 2015 à Paris

    Le département ENERGIE de FEMTO-ST a organisé avec l’ATEE (Association Technique Energie Environnement) et le laboratoire SATIE CNAM la 9ème journée Micro-cogénération qui a rassemblée à Paris plus de 100 participants en provenance de France et d'Europe

    Lire la suite

Pages