La physique

Le faisceau laser nouvellement développé défie les lois de la lumière

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Des scientifiques de l'Université de Floride centrale aux États-Unis ont développé un nouveau faisceau laser qui n'utilise pas les lois typiques de la réfraction de la physique de la lumière.

La découverte pourrait conduire à de nouvelles technologies de communication, qui seraient utiles pour le personnel militaire et de la défense communiquant entre eux, par exemple.

Les résultats ont été publiés dans Photonique de la nature le 22 juin.

'Paquets d'ondes spatio-temporelles'

Le terme que l'équipe de scientifiques appelle leur nouveau système de faisceau laser est «paquets d'ondes spatio-temporelles», qui ont le potentiel de changer le fonctionnement des technologies de communication.

Pour expliquer les méthodes de communication existantes, celles-ci suivent ce que l'on appelle la loi de Snell. En termes simples, les scientifiques décomposent la loi de Snell dans leur étude pour expliquer son fonctionnement: si vous regardez une cuillère placée dans un verre d'eau, la cuillère semble cassée au point où elle rencontre l'eau. Cela se produit parce que la lumière se propage plus lentement dans l'eau que dans l'air, et les rayons lumineux se courbent lorsqu'ils pénètrent dans l'eau.

Le nouveau faisceau laser, cependant, ne suit pas cette règle de la physique, une loi fondamentale de la lumière.

«Cette nouvelle classe de faisceaux laser a des propriétés uniques qui ne sont pas partagées par les faisceaux laser communs», a expliqué Ayman Abouraddy, chercheur principal de l'étude.

«Les paquets d'ondes spatio-temporelles peuvent être agencés pour se comporter de la manière habituelle, pour ne pas changer de vitesse du tout, ou même pour accélérer anormalement dans des matériaux plus denses. En tant que telles, ces impulsions de lumière peuvent arriver à différents points de l'espace en même temps. "

Voici un exemple que l'équipe utilise pour expliquer le fonctionnement de son système: si un avion tente d'envoyer un message à deux sous-marins à la même profondeur mais que l'un est plus éloigné de l'avion que l'autre, le sous-marin le plus proche recevra le message. plus vite. Cependant, avec son nouveau faisceau laser, le message arrive en même temps aux deux sous-marins tant qu'ils sont à la même profondeur.

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L'équipe souligne que leur faisceau laser s'inscrit dans la relativité restreinte et ne va pas totalement à l'encontre des lois de la physique. Leur recherche ne modifie pas les oscillations avec les ondes lumineuses, mais contrôle les vitesses auxquelles les pics des impulsions lumineuses se déplacent. L'équipe y est parvenue en utilisant un modulateur spatial de lumière.

«La réfraction spatio-temporelle défie nos attentes dérivées du principe de Fermat et offre de nouvelles opportunités pour modeler le flux de lumière et d’autres phénomènes ondulatoires», a expliqué Basanta Bhaduri, co-auteur de l’étude.


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