Le laser réglable bascule en douceur entre plusieurs couleurs

Énergie

Équipe éditoriale du site Innovation technologique - 15 juillet 2025

Illustration d'artiste du nouveau laser annulaire accordable. [Image : Joshua Mornhinweg/Capasso Lab]

Laser accordable

Un nouveau type de laser permet d'ajuster la couleur émise à l'aide d'une série d'anneaux pour émettre différentes longueurs d'onde de lumière à partir d'une seule puce - un niveau de miniaturisation sans précédent.

Avec une transition en douceur entre les couleurs, le laser promet de remplacer de nombreux équipements actuels, qui présentent des limites en termes de précision, de portée et de coût - les lasers réglables sont utilisés dans une variété d'applications, de la détection de gaz et des télécommunications aux diagnostics médicaux.

Aujourd'hui, les lasers émettant sur une large gamme de longueurs d'onde, ou de couleurs, compromettent la précision des couleurs. Et lorsqu'il s'agit de construire des lasers capables de régler précisément de nombreuses couleurs, l'équipement devient rapidement complexe et coûteux, car il nécessite souvent des pièces mobiles.

Johannes Fuchsberger et ses collègues de l'Université de Harvard aux États-Unis et de l'Université technique de Vienne en Autriche ont désormais réussi à tout mettre sur une puce, offrant à la fois miniaturisation et précision.

« La polyvalence de cette nouvelle plateforme signifie que des lasers similaires peuvent être fabriqués à des longueurs d'onde plus pertinentes sur le plan commercial, comme pour les applications de télécommunications, pour les diagnostics médicaux ou pour tout laser émettant dans le spectre visible de la lumière », a déclaré le professeur Federico Capasso, dont l'équipe a récemment créé un laser térahertz capable d'émettre 120 couleurs .

Laser annulaire

Le nouvel émetteur de lumière accordable est composé de plusieurs petits lasers annulaires, de tailles légèrement différentes, mais tous connectés au même guide d'ondes, le canal par lequel sort la lumière. Chaque anneau émet une lumière à une longueur d'onde différente ; un simple réglage du courant de commande permet au laser d'effectuer une transition fluide entre les différentes couleurs.

Grâce à sa conception intelligente et compacte, le laser n'émet qu'une seule longueur d'onde à la fois, reste stable même dans des environnements difficiles et peut être facilement dimensionné. De plus, les anneaux peuvent fonctionner individuellement ou en tandem pour produire un faisceau plus puissant.

« Ce qui est vraiment intéressant avec notre laser, c'est sa simplicité de fabrication », a déclaré Fuchsberger. « Nous n'avons aucune pièce mécanique mobile et notre système de fabrication est simple, ce qui se traduit par un encombrement réduit. »

L'architecture unique du laser le protège également des problèmes courants tels que la rétroaction optique, qui se produit lorsque la lumière laser est réfléchie vers la source, ce qui peut provoquer une déstabilisation - parce que les anneaux émettent de manière unidirectionnelle, dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, il n'y a aucun risque de rétroréflexion.

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