Une impulsion lumineuse qui ne s'étale pas express

Original: "Partial parabolic amplification in rare-earth-doped optical fiber"
· Wenchao Wang, Yi-Hao Chen, Frank Wise
arXiv:2603.27554 · 2026-03-29 · CC BY 4.0 · 1 min
Des chercheurs ont trouvé le moyen de produire des flashs laser ultra-courts d'une puissance record, sans les laisser s'étirer.

Un flash laser d'une durée de 50 femtosecondes, c'est comme un coup de feu qui durerait un milliardième de seconde. Pendant ce temps, la lumière ne parcourt que 15 micromètres – moins que l'épaisseur d'un cheveu humain. Mais si l'on fait passer ce flash dans un amplificateur, il commence à s'étirer comme un élastique et perd de sa netteté.

Des physiciens du groupe de Jascha Sohl-Dickstein (bien qu'il soit connu pour d'autres travaux) ont trouvé le moyen de contourner ce problème. Ils ont remarqué qu'en choisissant correctement la durée de l'impulsion d'entrée, un régime particulier apparaît dans la fibre optique : l'« amplification parabolique partielle ». Dans ce régime, l'impulsion se comprime d'elle-même au lieu de s'étirer, et l'on obtient en sortie un flash d'une durée de 50 femtosecondes avec une puissance crête de 30 mégawatts. Pour comparaison : la puissance d'une ampoule ordinaire est de 60 watts, soit un million de fois moins.

Une impulsion aussi courte peut être comparée à un éclair qui frappe un point précis sans avoir le temps de faire fondre ce qui l'entoure.

Auparavant, de telles impulsions n'étaient obtenues qu'avec d'encombrants lasers à solide ; désormais, c'est possible dans un amplificateur à fibre optique compact. Les auteurs sont convaincus que la puissance peut être augmentée encore de dix fois – jusqu'à 200 mégawatts – en utilisant des fibres à cœur plus large. Cela ouvrirait la voie à une découpe ultra-précise des matériaux et à une microscopie qui n'endommage pas les cellules vivantes.

50 femtosecondes, c'est autant de fois plus court qu'une seconde que la seconde est plus courte que 600 millions d'années.

Scientifiques
Michael FaradayHendrik LorentzWillebrord SnelliusAlbert EinsteinCharles TownesDavid Wineland
Notions
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