Le ralentissement de la lumière est de plus en plus étudié par les chercheurs afin d’ouvrir la voie à une méthode viable de transport d’information sur fibre optique pour succéder enfin à l’ère du fil de cuivre. Une telle avancée permettrait une amélioration significative de la puissance des ordinateurs ainsi qu’une baisse notable de leur consommation électrique.
Dans cette optique, deux groupes de recherche de l’université de San Diego ont combiné deux phénomènes jusqu’à présent jamais mis en relation : le ralentissement de la lumière et la localisation d’Anderson. Les résultats publiés dans le journal Nature Photonics montrent que les structures considérées comme les pièces de base de la construction des circuits intégrés sont très susceptibles aux effets de désordre tels que ceux de la localisation d’Anderson (La localisation d’Anderson est un phénomène perturbant la diffusion d’onde dans un milieu en influant sur le transport des électrons.)
Les travaux menés à l’université de Californie à San Diego par le professeur d’ingénierie informatique et électrique Shayan Mookherjea et le professeur d’ingénierie mécanique Prabhakar Bandaru grâce aux équipements du California Institute for Telecommunications and Information Technology ont montré que les effets de la localisation d’Anderson de la lumière peuvent agir dans des guides d’onde et que cette perturbation ne limite pas seulement la vitesse mais permet également, chose qui jusqu’à présent n’avait pas été démontrée, de localiser la lumière à l’intérieur du guide d’onde.
"Le fait que le ralentissement et la localisation de la lumière soient liés ouvre la porte à de nouvelles recherches dans le domaine de la photonique" déclare monsieur Mookherjea. "On a déjà montré par modélisation analytique et numérique que le désordre est un facteur limitant sérieux pour les performances de dispositifs optiques tels que des mémoires tampons optiques qui essaient d’utiliser la lumière ralentie mais l’exploitation du phénomène physique de localisation de la lumière pour des applications potentielles dans le domaine des lasers et des interconnections optiques n’avait jamais été envisagée jusqu’à présent."
Travaillant sur les propriétés électriques des structures de l’échelle du nanomètre, le professeur Bandaru affirme lui que "la localisation de la lumière nous permet de contrôler les photons, les divers aspects de leur propagation et leurs interactions avec la matière."
Le ralentissement et le contrôle de la lumière à l’échelle du nanomètre pourrait enfin permettre le développement de mémoires tampons optiques, attendues depuis longtemps dans la communauté des chercheurs en photonique. Il reste désormais à réussir à intégrer toutes ces découvertes scientifiques sur un circuit intégré pour que cette approche interdisciplinaire de la photonique – la recherche en localisation optique, domaine des physiciens et la recherche en guide d’onde et interconnections, domaine des ingénieurs en électronique – mène au franchissement d’un nouveau palier de rapidité des processeurs.
Source :
– A conceptual view of disorder-induced localization in a slow-light structure : https://www.nature.com/nphoton/journal/v2/n2/fig_tab/nphoton.2007.290_F1.html
– Experimental observation of strong photon localization in disordered photonic crystal waveguides : https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0706/0706.3040.pdf
Pour en savoir plus, contacts :
– Creating Faster Integrated Circuits by Slowing Light, 24 avril 2008 – https://www.physorg.com/news128268191.html
– Light Research Opens Door For Optical Storage And Computing, 27 avril 2008 – https://www.sciencedaily.com/releases/2008/04/080424103646.htm
– News sur le site du California Institute for Telecommunications and Information Technology – https://www.calit2.net/newsroom/release.php?id=1280
Code brève
ADIT : 54505
Rédacteur :
Franz Delpont [email protected]
