Quand la lumière guide sa fibre optique.

19 septembre 2008

Remplacer le verre par un fluide transparent permet de réaliser des dispositifs optiques dont la géométrie est facilement reconfigurable. Proposée dès le XVIIeme siècle, l’idée de réaliser une lentille à la surface parfaitement lisse et de courbure ajustable grâce à une goutte liquide est maintenant une réalité. Des interrupteurs de lumière, des commutateurs de faisceaux et de nombreux autres dispositifs sont maintenant réalisés. La conception de fibres optiques liquides bute toutefois sur une difficulté : un cylindre de fluide se brise spontanément en gouttelettes dès que sa longueur dépasse son diamètre. Une parade existe toutefois : le passage d’une lumière intense dans la fibre liquide stabilise la géométrie du cylindre de fluide.

Des physiciens du Centre de Physique Moléculaire Optique et Hertzienne (UMR 5798, CNRS/ Université Bordeaux 1) viennent de développer un modèle théorique de cette stabilisation, ce qui leur a ensuite permis de réaliser une fibre liquide dont la longueur (millimétrique ) est plus de cent fois plus grande que son diamètre (quelques micromètres). Le modèle de E. Brasselet et ses collègues permet de comprendre quantitativement comment la force de pression de radiation exercée par la lumière sur le liquide stabilise la surface en contrebalançant l’effet de la tension de surface. La fibre liquide est stabilisée par la lumière et son rayon s’adapte spontanément à l’intensité de l’onde qui s’y propage. Ces résultats sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

: Illustration de la réalisation expérimentale d’une fibre optique liquide auto-adaptée obtenue à partir d’un faisceau laser. Les photos sont des clichés qui correspondent à la visualisation directe de la fibre optique liquide (en bas) et à la visualisation par diffusion de la lumière auto-guidée qui s’y propage (en haut).

En savoir plus

Liquid optical fibers with multistable core actuated by light radiation pressure, E. Brasselet, R. Wunenburger and J. P. Delville, Phys. Rev. Lett. 101, 014501 (2008).

Les auteurs

Etienne Brasselet (Chercheur), Régis Wunenburger (Enseignant-chercheur) et Jean-Pierre Delville (chercheur).

Contact

Jean-Pierre Delville, directeur de recherche, jp.delville cpmoh.u-bordeaux1.fr
Etienne Brasselet, chargé de recherche, e.brasselet cpmoh.u-bordeaux1.fr

Contact département

Jean-Michel Courty, jean-michel.courty cnrs-dir.fr
Karine Penalba, karine.penalba cnrs-dir.fr

Informations complémentaires

Centre de physique moléculaire optique et hertzienne, Unité Mixte de Recherche 5798 :

CNRS,
Université Bordeaux 1

Site du laboratoire : http://www.cpmoh.cnrs.fr/