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Le plus petit laser au monde

Le plus petit laser au monde
Développé par des chercheurs de l’ETH – Zurich, en Suisse, il est plus petit que la longueur d’onde de la lumière qu’il émet.

Des chercheurs du Groupe Optoélectronique Quantique à l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (ETH) en Suisse ont développé ce qu’ils considèrent comme le plus petit laser pompé électriquement par diode dans le monde.

Ce laser, long de 30 micromètres et haut de 8 micromètres, émet à une longueur d'onde de 200 micromètres. C’est la première fois qu’un laser est plus petit que la longueur d'onde de lumière à laquelle il émet.

Normalement, les lasers ne peuvent pas avoir une taille inférieure à leur longueur d'onde d’émission. Dans les lasers conventionnels, l’émission de lumière est entretenue par un résonateur optique, un peu comme les ondes acoustiques sont obtenues par la caisse de résonance d'une guitare. Les ondes lumineuses voyagent en faisant des aller-retour entre deux miroirs. Le principe ne fonctionne que si les miroirs sont plus éloignés que la longueur d'onde du laser.

Depuis longtemps, les chercheurs cherchent en vain à repousser cette limite. «Mais en développant un concept inédit de laser, nous avons pu aller assez loin en dessous de la limite», explique Christoph Walther, chercheur à l’ETH.

Pour réussir leur exploit, les chercheurs de l’école suisse se sont inspirés de l'électronique. «Au lieu des résonateurs optiques habituels, nous utilisons un circuit électrique résonnant, composé d'une inductance et deux condensateurs», explique Walther. La lumière est effectivement "capturé" et induit de façon autonome des oscillations électromagnétiques, en utilisant un amplificateur optique.

«Cela signifie que la taille du résonateur n'est plus imposée par la longueur d'onde de la lumière et peut en principe être réduite autant que vous voulez», conclut Christoph Walther. Ce résultat ouvre des perspectives intéressantes d’intégration électronique-photonique. Avec la miniaturisation, le micro-laser pourrait à terme s’imposer comme une alternative optique au transistor pour le traitement de l’information. Mais à moins long terme, il serait possible d’intégrer des fonctions optiques sur des puces optoélectroniques, comme celles utilisées dans les transmissions à fibre optique.

Ridha Loukil

Pour en savoir plus : http://www.ethz.ch

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