De nouvelles recherches révolutionnaires de l'Université de Surrey pourraient changer la façon dont les scientifiques comprennent et décrivent les lasers, établissant ainsi une nouvelle relation entre la physique classique et la physique quantique.

Dans une étude approfondie publiée par la revue Progrès en électronique quantique , un chercheur de Surrey, en partenariat avec un collègue du Karlsruhe Institute of Technology et du Fraunhofer IOSB en Allemagne, remet en cause 60 ans d'orthodoxie autour des principes des lasers et de la largeur de raie spectrale laser, fondement du contrôle et de la mesure des longueurs d'onde de la lumière.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs trouvent qu'un principe fondamental des lasers, que l'amplification de la lumière compense les pertes du laser, n'est qu'une approximation. L'équipe quantifie et explique qu'une petite perte excédentaire, qui n'est pas équilibré par la lumière amplifiée mais par la luminescence normale à l'intérieur du laser, fournit la réponse à la largeur de raie spectrale du laser.

L'un de ces mécanismes de perte, le découplage de la lumière du laser, produit le faisceau laser utilisé dans la fabrication de véhicules, télécommunications, chirurgie au laser, GPS et bien plus encore.

Markus Pollnau, Professeur de photonique à l'Université de Surrey, dit :« Depuis que le laser a été inventé en 1960, la largeur de raie spectrale du laser a été traitée comme le beau-fils dans les descriptions des lasers dans les manuels et l'enseignement universitaire du monde entier, parce que son explication quantique physique a posé des défis extraordinaires même pour les conférenciers.

"Comme nous l'avons expliqué dans cette étude, il y a un simple, dérivation facile à comprendre de la largeur de raie spectrale laser, et la physique classique sous-jacente prouve que la tentative de la physique quantique d'expliquer la largeur de raie spectrale du laser est désespérément incorrecte. Ce résultat a des conséquences fondamentales pour la physique quantique."