Un laser à lumière blanche intense projette un arc-en-ciel brillant, comme le démontre une photo issue des expériences menées par l’équipe de L. Hong à l’Université de technologie de Chine du Sud. Crédit : L. Hong et al., Université de technologie de Chine du Sud.
L’eau facilite la création d’un laser blanc supercontinuum à large spectre couvrant une gamme impressionnante de longueurs d’onde.
Les chercheurs réalisent des progrès notables dans la création de sources laser blanches à ultra-large bande, qui couvrent une large gamme de longueurs d’onde allant de l’ultraviolet à l’infrarouge lointain. Ces lasers avancés sont utilisés dans divers domaines, notamment l’imagerie étendue, la femtochimie, les télécommunications, la spectroscopie laser, la détection et le domaine des sciences ultrarapides.
Cependant, cette recherche se heurte à des défis, notamment dans la sélection des milieux non linéaires appropriés. Les matériaux solides traditionnels, bien qu’efficaces, sont sujets à des dommages optiques dans des conditions de puissance de pointe élevée. Les fluides gazeux, bien que résistants aux dommages, souffrent généralement d’un faible rendement et de complications techniques.
Solutions innovantes avec l’eau comme milieu non linéaire
Dans une démarche non conventionnelle, des chercheurs de l’Université de technologie de Chine du Sud se sont récemment tournés vers l’eau en tant que milieu non linéaire. Abondante et peu coûteuse, l’eau se révèle insensible aux dommages optiques, même sous l’influence de lasers de forte puissance. Tel que rapporté dans la revue Gold Open Access Nexus photonique avancél’élargissement spectral induit par l’eau implique une modulation d’auto-phase améliorée et une diffusion Raman stimulée, ce qui donne un laser blanc supercontinuum avec une bande passante de 435 nm à 10 dB couvrant une plage impressionnante de 478 à 913 nm.
Avancées avec la collaboration Eau-CPPLN
Pour aller plus loin dans l’innovation, les chercheurs ont combiné l’eau avec un cristal de niobate de lithium à pôles périodiques (CPPLN), connu pour sa robuste puissance non linéaire de second ordre. Ce partenariat a non seulement élargi la gamme de fréquences du laser blanc supercontinuum, mais a également aplati son spectre de sortie. Selon l’auteur principal correspondant, le professeur Zhi-Yuan Li, « le module eau-CPPLN en cascade fournit une voie technique de longue durée, de haute stabilité et peu coûteuse pour réaliser un laser blanc à « trois hauteurs » avec une énergie d’impulsion intense. , une planéité spectrale élevée et une bande passante ultra-large.
Les résultats de cette collaboration eau-CPPLN sont prometteurs. Avec une énergie d’impulsion de 0,6 mJ et une bande passante de 10 dB s’étendant sur plus d’une octave (413 à 907 nm), cette source supercontinuum ultra-large bande présente un potentiel en spectroscopie ultrarapide et en imagerie hyperspectrale. Li observe : « Il offre une haute résolution dans les processus physiques, chimiques et biologiques sur des bandes passantes spectrales extrêmes avec un rapport signal/bruit élevé. Cela ouvre une voie efficace vers la création d’un laser blanc de longue durée, de haute stabilité et peu coûteux, doté d’une énergie d’impulsion intense, d’une planéité spectrale élevée et d’une bande passante ultra-large, ouvrant la voie à de nouvelles possibilités en matière de recherche et d’applications scientifiques.
