La révolution des lasers organiques : une percée attendue depuis 30 ans

Des scientifiques britanniques réalisent une percée majeure dans le développement de la technologie laser compacte, ouvrant la voie à de nouvelles applications dans divers domaines. Cette innovation pourrait bien révolutionner l’utilisation des lasers dans les années à venir.

Les lasers sont utilisés dans le monde entier pour une vaste gamme d’applications dans les domaines de la communication, de la médecine, de la topographie, de la fabrication et de la mesure. Ils servent à transmettre des informations sur Internet, pour des traitements médicaux et même dans les scanners faciaux des téléphones. La plupart de ces lasers sont fabriqués à partir de cristaux semi-conducteurs rigides et cassants, comme l’arséniure de gallium.

Les semi-conducteurs organiques constituent une nouvelle classe de matériaux électroniques. Flexibles, à base de carbone et émettant de la lumière visible, ils permettent la fabrication simple de dispositifs électroniques. Ils sont désormais largement utilisés pour les écrans OLED (diodes électroluminescentes organiques) présents dans la plupart des téléphones mobiles.

Surmonter les limitations des lasers semi-conducteurs organiques

Une limitation des lasers semi-conducteurs organiques est qu’ils ont généralement besoin d’un autre laser pour les alimenter. Les chercheurs travaillent depuis 30 ans pour surmonter cette limitation. C’est donc un jalon particulièrement important qui vient de s’inscrire pour les scientifiques de l’Université de St Andrews en concevant un laser semi-conducteur organique alimenté électriquement.

L’équipe a réalisé cette percée en fabriquant d’abord un OLED avec une sortie lumineuse record, puis en le combinant soigneusement avec une structure de laser polymère. Ce nouveau type de laser émet un faisceau laser vert composé de courtes impulsions lumineuses.

Potentiel d’applications futures

Pour l’instant, il s’agit principalement d’une percée scientifique, mais avec un développement futur, le laser pourrait potentiellement être intégré aux écrans OLED et permettre la communication entre eux, ou être utilisé pour la spectroscopie pour la détection de maladies et de polluants environnementaux.

Le professeur Ifor Samuel a commenté : «Réaliser un laser électriquement alimenté à partir de matériaux organiques a été un énorme défi pour les chercheurs du monde entier. Maintenant, après de nombreuses années de travail acharné, nous sommes ravis d’avoir créé ce nouveau type de laser.»

Le professeur Graham Turnbull a ajouté : «Nous nous attendons à ce que ce nouveau laser consomme moins d’énergie lors de sa fabrication et, à l’avenir, génère de la lumière laser dans tout le spectre visible.»

En synthèse

Les chercheurs de l’Université de St Andrews ont réalisé une avancée majeure dans le développement de la technologie laser compacte en créant un laser semi-conducteur organique électriquement alimenté. Cette innovation pourrait ouvrir la voie à de nouvelles applications dans divers domaines, notamment la communication entre écrans OLED et la détection de maladies et de polluants environnementaux grâce à la spectroscopie.

Pour une meilleure compréhension

1. Qu’est-ce qu’un laser semi-conducteur organique ?

Un laser semi-conducteur organique est un type de laser fabriqué à partir de matériaux organiques, tels que des composés à base de carbone. Ils sont flexibles et émettent de la lumière visible, ce qui les rend adaptés à la fabrication simple de dispositifs électroniques.

2. Quelle est la principale limitation des lasers semi-conducteurs organiques ?

La principale limitation des lasers semi-conducteurs organiques est qu’ils nécessitent généralement un autre laser pour les alimenter. Les chercheurs travaillent depuis 30 ans pour surmonter cette limitation.

3. Quelle est la percée réalisée par les chercheurs de l’Université de St Andrews ?

Les chercheurs de l’Université de St Andrews ont développé un laser semi-conducteur organique électriquement alimenté, en combinant un OLED à sortie lumineuse record avec une structure de laser polymère. Ce nouveau type de laser émet un faisceau laser vert composé de courtes impulsions lumineuses.

4. Quelles sont les applications potentielles de cette nouvelle technologie laser ?

Les applications potentielles incluent l’intégration avec les écrans OLED pour permettre la communication entre eux, ainsi que l’utilisation pour la spectroscopie afin de détecter des maladies et des polluants environnementaux.

5. Quels sont les avantages de ce nouveau type de laser ?

Ce nouveau type de laser devrait consommer moins d’énergie lors de sa fabrication et, à l’avenir, générer de la lumière laser dans tout le spectre visible, offrant ainsi une plus grande polyvalence et une meilleure efficacité énergétique.

Article : « Electrically driven organic laser using integrated OLED pumping » – DOi:10.1038/s41586-023-06488-5