Des chercheurs qui ralentissent la lumière

Des chercheurs du Groupe françaisThalès et de l’Université Polytechnique de Valence ralentissent la lumière et ouvrent la voie aux dispositifs photoniques compacts

Des chercheurs espagnols de l’Université Polytechnique de Valence, en collaboration avec des chercheurs français de Thalès, ont mis au point un nouveau matériau permettant de ralentir la lumière de manière significative sur une distance courte. Cette avancée est capitale car un tel matériau permet d’imaginer des composants photoniques de taille réduite là où pour le même effet des kilomètres de fibre optique sont nécessaires. La réduction en taille des systèmes permet aussi des économies d’énergie et ouvre la voie à de nombreuses applications dans le domaine des communications.

La photonique est un domaine très actif de la physique dans lequel les chercheurs cherchent à utiliser les interactions entre les ondes électromagnétiques et la matière afin de mettre au point des composants et des systèmes pouvant jouer le même rôle que les composants électroniques. Une des difficultés consiste à contrôler les ondes et notamment leur vitesse très élevée qui est celle de la lumière précisément !

Pour ces systèmes il est nécessaire de pouvoir jouer sur la synchronisation des signaux et donc ralentir les ondes. Seulement, même si en traversant un milieu autre que le vide ces ondes ralentissent, ce ralentissement est souvent minime. Et pour obtenir un freinage conséquent, les chercheurs sont contraints d’ utiliser des fibres optiques de plusieurs kilomètres de long, incompatibles avec la création de dispositifs compacts.

Les chercheurs se sont donc lancés dans des travaux pour mettre au point des nouveaux matériaux plus efficaces pour créer ce ralentissement. Le projet européen GOSPEL chapeaute sur le continent des projets dans le but de contrôler à terme la vitesse de la lumière. Les avancées des dernières années, à la fois théoriques et technologiques, dans le domaine des nanotechnologies et la compréhension fine de l’interaction entre les ondes électromagnétiques et la matière permet d’une part de concevoir théoriquement ces matériaux, de les améliorer grâce à des simulations numériques pointues et de fabriquer ceux présentant les meilleures caractéristiques.

Les chercheurs espagnols et français qui participent à GOSPEL ont ainsi présenté au travers d’une publication dans Natures Communications fin septembre un nouveau matériau qui malgré son épaisseur de 1,5 millimètres, permet d’avoir un effet notable sur le ralentissement de la lumière. Cette dimension autorise la création de dispositifs de petite taille et ouvre ainsi les possibilités nouvelles dans la création de composants photoniques. Les applications sont très larges mais centrées sur le domaine des communications mobiles et sans fil entre différents systèmes (appareils, satellites, capteurs et puces radio-fréquences, etc.). Des travaux qui pourraient se voir rapidement valorisés au travers des applications de VLC Photonics, une spin off de l’Université Polytechnique de Valence.

(Sources : Llegan los circuitos integrados fotónicos, Plataforma SINC, 07/09/2012 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/L0NOQ – 16 oct 2012)

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