Des nanotubes de carbone pour des systèmes à laser infrarouge

Les impulsions ultra courtes de lumière, générées par les lasers à fibre, ont conduit à des avancées majeures dans de nombreux domaines comme la médecine et le micro-usinage. L'utilisation de nanomatériaux en carbone pour les fabriquer pourrait avoir d'importants avantages par rapport aux systèmes classiques à base de semi-conducteurs.

Les nanomatériaux à base de carbone, comme les nanotubes, disposent de propriétés optiques uniques, susceptibles d'être optimisées pour une large plage du spectre, en faisant varier la taille et la forme du matériau. Ils sont très prometteurs pour des dispositifs optiques non linéaires dans des lasers à fibres, afin de générer des impulsions ultra courtes dans la gamme des infrarouges. Cette gamme ouvre une fenêtre d'étude sur la composition des molécules, qui peut servir dans la détection pour l'environnement ou la médecine, ainsi que dans les télécommunications.

Des scientifiques financés par l'UE ont lancé le projet TELASENS (Carbon nanotubes technologies in pulsed fibre lasers for telecom and sensing applications) afin d'utiliser des nanomatériaux carbonés dans les dispositifs optiques non linéaires de lasers pulsés à fibres. Ils se sont intéressés plus particulièrement aux absorbeurs saturables, des dispositifs qui facilitent la génération d'impulsions ultra courtes circulant dans le résonateur du laser.

L'équipe enregistre des progrès impressionnants. En associant la modélisation informatique et la chimie physique expérimentale, elle a mis au point de nouveaux absorbeurs saturables en déposant des nanotubes de carbone dans le micro-canal de la fibre et sur les miroirs optiques. Elle les a ensuite intégrés dans les lasers à fibres en utilisant divers substrats, générant ainsi des impulsions ultracourtes sur une large gamme d'infrarouges, de 1 000 à 2 000 nm.

Les chercheurs avancent rapidement vers leur but final qui est de mettre au point des sources laser à fibres, économiques. Elles pourraient servir pour des soins personnalisés, de nouveaux capteurs pour la fabrication et les transports, et de nouveaux systèmes de communication à fibre optique. Pendant ses travaux, le projet TELASENS forme une nouvelle génération de scientifiques aux dispositifs optiques non linéaires et aux lasers à fibres, un héritage qui ira au-delà de la durée du projet.

publié: 2015-12-30
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