L'institut
Actualité de FEMTO-ST

Vous êtes ici

Un nouveau mode de diffusion de la lumière dans de minuscules fibres optiques

Des chercheurs de l'institut Femto-ST , en collaboration avec des collègues du Laboratoire Charles Fabry (CNRS/Institut d'Optique Graduate School) viennent de découvrir un nouveau mode de diffusion de la lumière dans de minuscules fibres optiques 50 fois plus fines qu'un cheveu ! Ce phénomène, qui varie selon l'environnement de la fibre, pourrait être exploité pour concevoir des capteurs innovants et ultra-sensibles. Ces travaux sont publiés le 24 octobre 2014 dans la revue Nature Communications.

Les microfibres optiques sont des fibres de verre effilées 50 fois plus fines qu'un cheveu, au diamètre proche voire inférieur au micromètre (un millième de millimètre). Pour produire ces minuscules objets, des chercheurs du Laboratoire Charles Fabry ont chauffé et étiré des fibres optiques utilisées pour les télécommunications et mesurant 125 micromètres de diamètre. La suite de l'étude s'est déroulée à l'institut Femto-ST, à Besançon. En injectant un faisceau laser dans ces fines mèches de verre, des chercheurs du CNRS ont observé, pour la première fois, un nouveau mode de diffusion Brillouin de la lumière, impliquant des ondes acoustiques de surface. Cette découverte a ensuite été confirmée par une simulation informatique, qui a permis de vérifier le mécanisme physique en jeu.

Comme le diamètre des fibres utilisées est inférieur à la longueur d'onde de la lumière utilisée (1,5 micromètre, dans l'infrarouge), celle-ci y est extrêmement confinée. Sur son trajet, la lumière fait vibrer de manière infime le matériau, déplaçant la matière de quelques nanomètres (ou millionièmes de millimètre). Cette déformation se manifeste par une onde acoustique qui se déplace à la surface de la fibre à 3 400 mètres par seconde, d'après les résultats des chercheurs. L'onde agit en retour sur la propagation de la lumière : une partie du rayonnement lumineux est renvoyée en sens inverse et avec une longueur d'onde différente.

Ce phénomène n'avait jamais été observé jusqu'ici, car il se produit uniquement lorsque la lumière est confinée dans une fibre plus fine que sa longueur d'onde. En effet, dans une fibre optique standard, la lumière se propage essentiellement dans le cœur de la fibre (d'un diamètre de 10 micromètres). Par conséquent, elle ne génère pas d'ondes de surface.

Comme elles se déplacent à la surface des microfibres, les ondes générées par le confinement de la lumière sont sensibles aux facteurs de l'environnement, tels que la température, la pression ou le gaz ambiant. Cela ouvre la voie à la conception de capteurs optiques4 très sensibles et très compacts pour l'industrie. Ces résultats contribuent également à approfondir nos connaissances sur les interactions fondamentales entre la lumière et le son, à l'échelle de l'infiniment petit.

Consultez le site web : Nature Communications

Source : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3781.htm

Voir reportage TV :

Voir reportage France 3 Franche-Comté

Voir vidéos :

See video report on Photonics.com

vidéo UFC

Ecouter les émissions radio :

Émission France bleu du 1er novembre

Émission France bleu du 2 novembre

Chronique science- France culture du 2 novembre

Chronique RCF du 17novembre

faisceau laser

faisceau laser

Un faisceau laser (émettant à la longueur d'onde de 600 nanomètres) est guidé dans une microfibre optique.

faisceau rouge

faisceau rouge

Un faisceau laser rouge (hélium-néon) passe dans une microfibre optique dont le diamètre fait un micromètre. La fibre est encapsulée dans un système étanche, pour éviter qu'elle s'oxyde ou casse. (© T. Sylvestre - FEMTO-ST)

  • Hommage à notre collègue Philippe LUTZ

    La communauté universitaire de Bourgogne Franche-Comté vient de perdre soudainement Philippe LUTZ, un collègue et ami de grande valeur, professeur à l’Université de Franche-Comté et chercheur de renom en microrobotique au laboratoire FEMTO-ST.

    Lire la suite
  • Comment créer une liaison chimique avec de la lumière ?

    La formation d'une liaison chimique entre deux molécules nécessite souvent un processus d'activation. La lumière est un stimulus qui est particulièrement intéressant. En effet, il évite certains problèmes liés aux autres processus d'activation (chauffage, ajout d'électrons etc.).

    Lire la suite
  • Best student paper Award pour Clément Carlé à la conférence IFCS-EFTF2022

    Ce prix a été obtenu dans la catégorie « Microwave Frequency Standards »de cette conférence internationale majeure du domaine de la métrologie temps-fréquence qui s’est déroulée à Paris, du 24 au 28 avril 2022.

    Lire la suite
  • Daniel BRUNNER lauréat d’une bourse ERC Consolidator 2021

    Chargé de recherche CNRS à l’Institut FEMTO-ST, Daniel est lauréat d’une prestigieuse bourse du Conseil européen de recherche (ERC) d’un montant de 2 M€ pour son projet INSPIRE

    Lire la suite
  • La formation CMI H3E mise à l’honneur

    Porté par Nadia Yousfi Steiner, le CMI H3E vient d’être récompensé par le trophée Hydrogénies pour la catégorie "Prix de la sensibilisation, de l’Education et de la Formation"

    Lire la suite
  • Daniel HISSEL nommé « Fellow » IEEE

    Professeur en Génie Electrique à l’Université de Franche-Comté et chercheur à FEMTO-ST, Daniel Hissel a été récompensé pour ses travaux sur les systèmes intégrant l’hydrogène.

    Lire la suite
  • 8 mars, Journée Internationale du droit des femmes

    "La Liberté, comme la Science, et le droit des Femmes, sont des enjeux fondamentaux de l'Humanité.
    Lire la suite
  • Première observation de l'effet roton dans des métamatériaux

    Des travaux expérimentaux menés par FEMTO-ST et le KIT ont montré la possibilité de « piloter » la propagation de l’onde vers l’avant ou vers l’arrière en faisant varier sa fréquence.

    Lire la suite
  • FEMTO-ST partenaire de l'unité Mixte technologique "CAPPLAI"

    Des CApteurs pour piloter et optimiser la Performance des Process LAItiers

    Lire la suite
  • Les vésicules extracellulaires (EVs) : des médiateurs intercellulaires aux multiples facettes

    La plateforme NanoBioAnalytique (NBA) de FEMTO-ST au service de la qualification des EVs, dans des fluides biologiques complexes, pour des applications diagnostiques ou thérapeutiques.

    Lire la suite

Pages