Les lasers miniatures révolutionnent la technologie et ouvrent des possibilités infinies avec la lumière verte

ParisLes scientifiques ont réalisé une avancée majeure dans la technologie laser en développant de petits lasers émettant de la lumière verte. La création de lasers verts compacts et stables a longtemps été un défi, connu sous le nom de "trou vert". Les méthodes précédentes, utilisant des courants électriques dans les semi-conducteurs, fonctionnaient pour les lasers rouges et bleus, mais pas pour les verts. Désormais, les chercheurs de l'Institut National des Standards et de la Technologie (NIST) ont résolu ce problème en modifiant une petite pièce optique appelée micro-résonateur.

L'équipe a conçu un dispositif miniature de la taille d'une puce capable de moduler son épaisseur et d'augmenter son exposition à l'air. Cela lui permet de produire une gamme variée de longueurs d'onde lumineuses couvrant entièrement le « green gap ». Cette avancée pourrait trouver des applications passionnantes dans de nombreux domaines.

• Communications sous-marines grâce à la transparence de l'eau aux longueurs d'onde bleu-vert
• Traitements médicaux comme la thérapie au laser pour la rétinopathie diabétique
• Affichages laser en couleurs complètes
• Informatique et communications quantiques

Le micro-résonateur utilisé dans cette étude est composé de nitrure de silicium. Lorsque la lumière infrarouge pénètre dans ce dispositif en forme d'anneau, elle y circule à plusieurs reprises, devenant très intense et interagissant avec le nitrure de silicium. Cette interaction entraîne une oscillation optique paramétrique (OPO), générant deux nouvelles longueurs d'onde appelées l'idler et le signal. Les chercheurs ont ajusté le micro-résonateur pour produire plus de 150 longueurs d'onde différentes.

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Les lasers verts intégrés sur puce peuvent désormais interagir avec d'autres dispositifs pour diverses applications. Par exemple, en informatique quantique, de petits lasers verts peuvent stocker des données dans des qubits. Habituellement, les systèmes quantiques utilisent des lasers plus grands et plus lourds, difficiles à manipuler en dehors des laboratoires.

Améliorer l'efficacité énergétique dans la création des couleurs des lasers à intervalle vert est crucial. Actuellement, seul un petit pourcentage de la puissance d'entrée du laser est converti en puissance de sortie. Des connexions optimisées entre le laser d'entrée et le guide d'ondes qui dirige la lumière vers le micro-résonateur pourraient considérablement augmenter cette efficacité.

Cette avancée complète la gamme des lasers miniatures et les rend plus utiles dans divers domaines technologiques avancés. Ainsi, le travail de l'équipe du NIST est crucial, ouvrant la voie à de nouvelles opportunités et applications améliorées dans plusieurs secteurs.