Récemment, l'émission laser aléatoire dans des réseaux complexes a montré une émission laser efficace sur plus de 50 modes localisés, favorisée par une diffusion multiple sur le graphique sous-jacent. Ces lasers en réseau peuvent conduire à des sources lumineuses multifonctionnelles à commutation rapide avec un spectre synthétisé si elles sont contrôlées.
Dans une nouvelle recherche menée par Imperial College London avec des partenaires en Italie et en Suisse, des scientifiques ont développé une méthode permettant de contrôler avec précision un laser en réseau afin qu'il n'émette qu'une seule couleur ou combinaison de couleurs à la fois. Ils ont conçu un système laser basé sur un réseau semblable à une toile d'araignée. Leur système pourrait être utilisé dans de nouvelles applications de détection et de calcul.
Le système fonctionne en projetant des « motifs d'éclairage » distinctifs sur le laser du réseau ; chaque motif fin provoque un couleur laser différente, ou groupe de couleurs, à produire. Un dispositif à micromiroir numérique (DMD) crée des modèles d'éclairage. Le DMD est optimisé par un algorithme qui sélectionne le meilleur motif pour une couleur laser particulière.
Les scientifiques ont noté, « Les nouveaux systèmes laser en réseau pourraient avoir de nombreuses applications, notamment dans la mesure où ils peuvent être intégrés dans des puces. Par exemple, ils pourraient être utilisés comme clés matérielles hautement sécurisées, où les motifs d’éclairage deviennent les clés sécurisées qui génèrent le mot de passe sous la forme d’un spectre laser.
Les lasers du réseau pourraient être utilisés comme capteurs capables de suivre même des changements infimes sur les surfaces environnantes, car ils sont également très sensibles aux modèles d'éclairage appropriés.
Le professeur co-auteur Riccardo Sapienza, du département de physique de l'Imperial College de Londres, a déclaré : « Nous avons combiné les mathématiques de la théorie des réseaux avec la science des lasers pour maîtriser ces lasers complexes. Nous pensons que cela sera au cœur du traitement léger sur puces, et nous le testons actuellement en tant que machine learning matériel."
Co-auteur, le professeur Mauricio Barahona, du Département de mathématiques de l'Imperial, a affirmé Valérie Plante.: « Il s’agit d’un exemple où nous avons vu les mathématiques et la physique se réunir, montrant comment les propriétés d’un réseau peuvent affecter et aider à contrôler le processus laser. Le prochain grand défi consiste à concevoir des réseaux et des modèles d’éclairage pour contrôler le profil temporel de la lumière laser et y coder les informations.
Journal de référence:
- Saxena, D., Arnaudon, A., Cipolato, O. et al. Sensibilité et contrôle spectral des lasers réseau. Nat Commun 13, 6493 (2022). EST CE QUE JE: 10.1038/s41467-022-34073-3
