Un groupe international de chercheurs de Russie, La Grèce et le Kazakhstan ont fait une découverte importante pour améliorer l'efficacité des lasers, y compris ceux utilisés en médecine. Les résultats de leur projet ont été publiés par Rapports scientifiques (faisant partie du groupe d'édition Nature). Les chercheurs ont découvert des chimères turbulentes dans de grands réseaux laser à semi-conducteurs qui influencent les propriétés du laser.

Les états de chimère ont été signalés pour la première fois pour des oscillateurs de phase identiques et couplés symétriquement en 2002, lorsqu'il a été découvert qu'une partie du système pouvait se synchroniser, comme dans l'émission laser, tandis que l'autre partie est restée incohérente. L'état chimère est un état de transition entre l'ordre complet (oscillation parfaitement cohérente) et le chaos complet (oscillation incohérente). Lorsque le comportement et la taille de cohérence changent de façon irrégulière, cette chimère est identifiée comme turbulente. Cependant, l'origine des chimères turbulentes restait incertaine.

Les auteurs de ce projet ont étudié un large éventail de 200 lasers à semi-conducteurs non synchronisés pour tenter de comprendre le mécanisme de l'apparition et les propriétés de cet état inhabituel. Lors des expérimentations, une partie du réseau laser progressivement synchronisée, tandis que l'autre partie a démontré un comportement incohérent qui est caractéristique de la chimère turbulente prédite.

"Mes collègues et moi avons étudié un réseau de lasers à semi-conducteurs parce que de tels réseaux de nano-lasers couplés ont été créés expérimentalement. Cependant, nous pensons que des résultats similaires seront bientôt obtenus pour d'autres réseaux laser. En outre, les réseaux laser nécessitent moins d'énergie que les grands lasers et sont plus faciles à créer, " a déclaré le professeur George Tsironis, chercheur senior au Laboratoire des Métamatériaux supraconducteurs NUST MISIS, qui a été cité dans le Rapports scientifiques article.

Les chercheurs envisagent maintenant de trouver un moyen de contrôler les chimères turbulentes, ce qui améliorerait l'efficacité des grands réseaux laser. Cette découverte pourrait être utilisée dans les fibroscopes utilisés en médecine laser et divers capteurs, car il permet d'ajuster l'image de détection en excluant l'oscillation des lasers couplés, note l'article.