SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/2020 W46 / P5

 

Exceptionnellement, je bloque notre discussion « dark matter » n pour vous traduire l’article de PHYS ORG/SCIENCE X  reçu ce matin  des USA !

Pourquoi  ce chamboulement de programma   ,me demandez-vous ???

Elles sont rares  les publications françaises admises  sur  SCIENCE  X  et je ne  veux pas laisser cette occasion ; vous en comprendrez mieux la raison  dans mon commentaire, après ma traduction

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« Research team pushes back the boundaries of high-energy laser pulses

by Institut national de la recherche scientifique - INRS

 

Une équipe de recherche repousse les limites des impulsions laser à haute énergie

par  l’Institut national de la recherche scientifique - INRS

 

PHOTO /ALLS regroupe plusieurs institutions canadiennes et la plupart des grands laboratoires de recherche laser aux États-Unis, en France, en Autriche, en Suède, en Allemagne, en Italie, en Grèce et au Japon. Il s'appuie sur l'expertise de 72 chercheurs de premier plan spécialisés en physique, laser et optique, chimie, informatique, biologie, médecine et biochimie. Crédits: Josée Lecomp

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À l'aide de l'installation Advanced Laser Light Source (ALLS), l'équipe de recherche du Professeur François Légaré de l'Institut national de la recherche scientifique (INRS) a repoussé les limites de la propagation d'impulsions à haute énergie en milieu non linéaire grâce à l'observation de états solitaires multidimensionnels énergétiques. Cette percée permet la génération directe d'impulsions laser extrêmement courtes et intenses, extrêmement stables dans le temps et dans l'espace. Les résultats de ces travaux ont été publiés dans Nature Photonics.

 

 

Les systèmes laser courants limitent le fonctionnement à un seul mode transversal, ce qui impose une limite supérieure à la technologie laser. Jusqu'à présent, des dimensions plus nombreuses étaient  considérées comme nuisibles car elles sont sujettes à une forte instabilité et à un effondrement. Cela rend l'impact scientifique de ce travail remarquable. Les paquets d'ondes multidimensionnels auto-entretenus observés sont  conduites par  un pompage impulsif picoseconde dans le proche infrarouge dans une fibre à âme creuse remplie de gaz, ce qui sera d'un intérêt significatif pour de nombreux scientifiques du monde entier.

Ces États solitaires multidimensionnels ont également un impact technologique énorme.

 

Les chercheurs de l'INRS ont pu générer des champs lumineux cohérents à haute énergie et spatio-temporels. Cette découverte pourrait conduire à des percées dans la science du laser pour un large éventail d'applications. La recherche implique d'énormes avancées théoriques, des simulations numériques très complexes et des études expérimentales systématiques. Elle a été réalisée dans l'installation ALLS de l'INRS, une installation de recherche de classe mondiale axée sur le développement de nouveaux types de lasers aux applications révolutionnaires.

 

«La lumière à des niveaux d'énergie élevés se comporte différemment de ce que nous pensions», déclare Reza Safaei, Ph.D. étudiant à l'INRS, «Nous avons pu concevoir le système fonctionnant dans un régime chaotique surmultiplié où une amélioration non linéaire spectaculaire se produit d'elle-même. Les interactions entre les états multidimensionnel induisent en fait la lumière dans les impulsions laser  à s'auto-organiser vers des états multidimensionnels hautement stables. C'est une énorme surprise, puisque ces états solitaires sortent d'un chaos hautement instable, comme si on entendait une note sortir d'un tambour! "

 

«L'impact technologique immédiat de ce travail est la génération d'impulsions à quelques cycles à partir de lasers picosecondes Yb à l'aide d'une approche simple, robuste et efficace qui fournit une nouvelle technologie laser pour la physique des champs forts», a déclaré Guangyu Fan, Ph.D . étudiant à l'INRS.

 

«Il est particulièrement utile pour mettre à l'échelle des sources de rayons X extrêmes (XUV) et de rayons X mous à des énergies photoniques plus élevées en raison de la longueur d'onde centrale plus longue du faisceau de sortie», a déclaré le professeur François Légaré. «Alors que nous nous tournons vers l'avenir, les lasers et les amplificateurs qui peuvent fonctionner avec élégance dans des états multidimensionnels peuvent avoir une puissance nettement plus élevée que les appareils basés sur un seul mode, avec une amélioration non linéaire contrôlable significative. Cette possibilité s'étend au-delà de la technologie laser ultra-rapide à toute la science du laser, puisque la dimensionnalité et les non-linéarités spatiales / spatio-temporelles représentent des limitations clés pour les lasers haute puissance de toutes sortes. "

 

L'équipe pense que cette idée pourrait faire progresser la technologie laser, qui est pratiquement verrouillée dans le même  mode depuis plus de 20 ans. Cela permettra le développement de systèmes laser très compacts et de haute puissance avec une grande variété d'applications industrielles, y compris le micro-usinage et le traitement des matériaux. De plus, cette technologie laser innovante est maintenant utilisée pour développer des sources de rayons X ultra-courtes de  labo  très compactes avec des applications potentielles pour le suivi de phénomènes ultra-rapides tels que les réactions chimiques et la dynamique de magnétisation, ainsi que pour l'imagerie biomédicale à haute résolution spatiale dans  la gamme spectrale de l eau . L'INRS a également protégé la propriété intellectuelle liée à cette méthode laser potentiellement révolutionnaire.

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An innovative method to tune lasers toward infrared wavelengths

More information: Reza Safaei et al, High-energy multidimensional solitary states in hollow-core fibers, Nature Photonics (2020). DOI: 10.1038/s41566-020-00699-2

Journal information: Nature Photonics

Provided by Institut national de la recherche scientifique – INRS

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MES COMMENTAIRES $

Je comprends   l’énorme interet  à la multiplication de ces lasers  et  surtout a la nécessité de continuer à rechercher   théoriquement  et expérimentalement  si on peut  sortir de l’unique mode transversal  ,  dans lequel on s’était confiné jusque ‘à présent

J’espère  surtout   toutr une gamme de brevets  à venir : dont forget MONEY   ,happy guys !