La nouvelle technologie laser peut contribuer à l’amélioration des voitures autonomes et de l’internet par fibre optique, entre autres.
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Des chercheurs du NTNU et leurs partenaires en Suisse ont mis au point un nouveau type de laser rapide, précis, puissant, abordable et facile à utiliser. Le nouveau laser peut être utilisé dans les voitures à conduite autonome et pour détecter des gaz toxiques, tels que le cyanure d'hydrogène, avec une grande précision. Le laser est fabriqué à l'aide d'une technologie de puce existante, ce qui le rend peu coûteux à produire en masse et facile à intégrer dans divers produits. La recherche a été publiée dans Nature Photonics et est soutenue par un projet de recherche européen appelé ELLIPTIC. |
La technologie laser est utilisée dans de nombreux domaines, où des mesures précises sont nécessaires et dans la communication. Cela signifie qu’ils sont importants pour tout, des voitures autopilotées à l’internet par fibre optique, en passant par la détection des gaz dans l’air.
Aujourd’hui, un groupe de recherche a mis au point un nouveau type de laser qui résout plusieurs problèmes liés aux lasers actuels. Le groupe est dirigé par le professeur associé Johann Riemensberger du département des systèmes électroniques de la NTNU.
« Nos résultats peuvent nous donner un nouveau type de laser qui est à la fois rapide, relativement bon marché, puissant et facile à utiliser », indique Riemensberger.
Un nouvel article sur ces résultats vient d’être publié dans Nature Photonics.
Ces travaux sont le fruit d’une collaboration entre la NTNU, l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et Luxtelligence SA.
Voitures auto-conduites et détecteurs de qualité de l’air
Les lasers de précision conventionnels peuvent être volumineux, coûteux et difficiles à régler.
« Notre nouveau laser résout plusieurs de ces problèmes », explique M. Riemensberger.
Cela signifie que ce laser pourrait être utilisé dans les voitures auto-conduites, par exemple. Ces voitures utilisent une technique de télédétection optique appelée Lidar pour détecter et évaluer la distance des objets dans leur environnement.
Cette technique mesure les différences de temps ou les changements de phase des ondes entre la lumière émise par le laser et celle qui est réfléchie. Ce laser mesure avec une grande précision, environ quatre centimètres.
Les chercheurs ont également obtenu de bons résultats lorsqu’ils ont utilisé le laser pour détecter le cyanure d’hydrogène dans l’air. Il s’agit d’un composé chimique que l’on appelle souvent « acide cyanhydrique ». Il est très toxique à petites doses, et il peut donc être important de le détecter rapidement.
Matériaux avancés, circuits microscopiques
Les chercheurs ont créé le nouveau laser à l’aide de matériaux avancés et de circuits lumineux microscopiques.
Le laser émet un faisceau de lumière puissant et stable. Parmi les autres avantages offerts par le laser, les utilisateurs peuvent facilement ajuster la fréquence rapidement et en douceur, sans sauts brusques.
« Il est également facile de le contrôler à l’aide d’une seule commande au lieu de plusieurs », souligne M. Riemensberger.
Le laser est construit à l’aide d’une technologie de puce déjà disponible. Il est donc possible de le produire en masse à moindre coût.
« Nos résultats permettent de créer des instruments de mesure et des outils de communication de petite taille, peu coûteux et faciles à utiliser, avec des performances élevées », a déclaré M. Riemensberger.
Ce travail est le fruit d’une collaboration entre l’EPFL (expériences), Luxtelligence SA (production de puces) et la NTNU (conception et simulations). Il a débuté lorsque M. Riemensberger était encore chercheur postdoctoral à l’EPFL. La collaboration se poursuit dans le cadre d’une bourse EIC Pathfinder OPEN appelée ELLIPTIC.
Reference: Siddharth, A., Bianconi, S., Wang, R.N., Qiu, Z., Voloshin, A.S., Bereyhi, M.J., Riemensberger, J. and Kippenberg, T.J., Ultrafast tunable photonic-integrated extended-DBR Pockels laser. Nature Photonics. 05 June 2025. DOI: 10.1038/s41566-025-01687
Source : EPFL / NTNU
