Nouvelles fibres optiques creuses remplies d'air ou de gaz. Crédit :Alain Herzog/2020 EPFL
Dans une percée prometteuse pour l'avenir des communications, Des chercheurs de l'EPFL ont développé une technologie capable d'amplifier la lumière dans les dernières fibres optiques creuses.
"L'idée me trottait dans la tête depuis une quinzaine d'années, mais je n'ai jamais eu le temps ou les ressources pour faire quoi que ce soit à ce sujet, " dit Luc Thévenaz, le responsable du Groupe Fibre Optique à la Faculté d'Ingénieurs de l'EPFL. Maintenant, son laboratoire a développé une technologie pour amplifier la lumière à l'intérieur des dernières fibres optiques creuses.
La quadrature du cercle
Les fibres optiques d'aujourd'hui ont généralement un noyau de verre solide sans air à l'intérieur. La lumière peut voyager le long des fibres mais perd la moitié de son intensité au bout de 15 kilomètres. Il continue de s'affaiblir jusqu'à ce qu'il puisse à peine être détecté à 300 kilomètres. Alors pour garder la lumière en mouvement, il doit être amplifié à intervalles réguliers.
L'approche de Thévenaz repose sur de nouvelles fibres optiques creuses remplies d'air ou de gaz. "L'air signifie qu'il y a moins d'atténuation, ainsi la lumière peut voyager sur une plus longue distance. C'est un vrai avantage, " dit le professeur. Mais dans une substance mince comme l'air, la lumière est plus difficile à amplifier. "C'est le nœud du problème :la lumière voyage plus vite quand il y a moins de résistance, mais en même temps, il est plus difficile d'agir. Heureusement, notre découverte a fait la quadrature du cercle."
De l'infrarouge à l'ultraviolet
Alors, qu'ont fait les chercheurs ? "Nous avons juste ajouté de la pression à l'air dans la fibre pour nous donner une résistance contrôlée, " explique Fan Yang, étudiant postdoctoral. "Cela fonctionne de la même manière que les pincettes optiques :les molécules d'air sont comprimées et forment des amas régulièrement espacés. Cela crée une onde sonore qui augmente en amplitude et diffracte efficacement la lumière d'une source puissante vers le faisceau affaibli afin qu'elle soit amplifiée jusqu'à 100, 000 fois." Leur technique rend donc la lumière considérablement plus puissante. "Notre technologie peut être appliquée à tout type de lumière, de l'infrarouge à l'ultraviolet, et à tout gaz, " explique-t-il. Leurs conclusions viennent d'être publiées dans Photonique de la nature .