Le premier laser numérique au monde conçu et fabriqué en Afrique

Les lasers sont l'une des technologies emblématiques du monde moderne. Il y a de fortes chances que la plupart des lecteurs soient à moins d'un mètre d'un laser quelconque pendant qu'ils lisent ceci. Les lasers remplissent notre monde.

En principe, ce sont des appareils simples. Ils se composent de deux miroirs, d'une source d'énergie, généralement de la lumière, et d'une cavité laser dans laquelle la lumière peut rebondir.

L'astuce consiste à remplir la cavité laser avec un matériau appelé milieu à gain qui s'amplifie à une fréquence spécifique lorsqu'il est stimulé par la lumière d'une autre fréquence. Lorsque cette lumière amplifiée est dirigée hors de la cavité, à l'aide d'un demi-miroir, elle forme un faisceau étroit de lumière cohérente d'une fréquence spécifique unique - un faisceau laser.

Pour de nombreuses applications, la forme de ce faisceau - la façon dont l'intensité lumineuse varie à travers le faisceau - est importante.

Les physiciens modifient actuellement la forme en plaçant divers types de dispositifs de mise en forme de faisceau devant le laser. Ceux-ci incluent des lentilles, des miroirs et des hologrammes numériques générés à l'aide de modulateurs de lumière spatiaux.

Mais parce que ces dispositifs sont essentiellement boulonnés à l'avant d'un laser, ils nécessitent tous des optiques personnalisées coûteuses qui doivent être calibrées à chaque changement.

Aujourd'hui, cependant, Sandile Ngcobo de l'Université du KwaZulu-Natal en Afrique du Sud et quelques amis disent qu'ils ont trouvé un moyen de contourner cela. Et ils ont conçu et construit un appareil pour tester leur idée.

La solution est simple. Au lieu de placer un modulateur spatial de lumière devant le laser, ils en ont intégré un dans l'appareil, où il agit comme le miroir à une extrémité de la cavité. De cette manière, le modulateur spatial de lumière met en forme le faisceau au fur et à mesure de son amplification.

Il en résulte que le faisceau est déjà conformé de la manière requise lorsqu'il sort de la cavité laser. Nous avons fait la démonstration d'un nouveau laser numérique qui permet d'exécuter à la volée une mise en forme arbitraire du faisceau laser intra-cavité, selon Ngcobo and co.

Le gros avantage de tout cela est que le modulateur spatial de lumière génère des motifs électroniquement. Cela permet à ces gars de changer la forme du faisceau d'une simple pression sur un bouton et sans la configuration fastidieuse requise avec d'autres méthodes.

Ils appellent leur appareil un laser numérique, car le faisceau peut être formé électroniquement avec un ordinateur. C'est la première fois qu'une telle machine est construite.

Les résultats sont intéressants. En mettant le laser numérique à l'épreuve, ils ont montré comment il peut produire toutes sortes de faisceaux de formes différentes.

Les applications sont nombreuses. Cela simplifiera considérablement divers types de technologies, telles que les pinces laser holographiques et le contrôle des aberrations en temps réel. Des trucs impressionnants !

Réf : arxiv.org/abs/1301.4760 : Le Laser Numérique

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