Des chercheurs parviennent à dévier un laser avec du son

Un faisceau de lumière laser peut désormais être dévié uniquement grâce à l'air. Cette réalisation, signée par une équipe de recherche interdisciplinaire, présente une innovation majeure: une grille invisible uniquement composée d'air, capable de dévier la lumière laser sans subir de dommages, tout en conservant la qualité originelle du faisceau.


La technique révolutionnaire mise en œuvre repose sur l'utilisation d'ondes sonores pour moduler l'air dans la zone de passage du faisceau laser. Yannick Schrödel, auteur principal de l'étude, clarifie: "Nous avons créé une grille optique à l'aide d'ondes acoustiques de densité". Ainsi, des haut-parleurs spéciaux ont permis de moduler la densité de l'air, créant une grille striée qui change la direction du faisceau laser, un phénomène similaire à la réfraction de la lumière dans l'atmosphère terrestre due aux variations de densité de l'air.

La différence notable, souligne Schrödel, réside dans le contrôle précis du faisceau laser obtenu grâce à cette grille de diffraction, comparativement à la déviation de la lumière dans l'atmosphère. Les caractéristiques de la grille optique sont modulées par la fréquence et l'intensité des ondes sonores.

Les premiers tests en laboratoire ont permis de rediriger efficacement un puissant faisceau laser infrarouge avec une efficacité de 50 %. Les modèles numériques suggèrent qu'une efficacité supérieure est envisageable à l'avenir. Christoph Heyl, scientifique en charge du projet, souligne que le niveau sonore nécessaire à cette déviation est comparable à celui d'un réacteur d'avion à quelques mètres, toutefois dans une gamme ultrasonique inaudible pour l'homme.

L'enjeu de cette technique réside dans son potentiel pour les optiques haute performance. Les chercheurs ont testé un laser infrarouge de 20 gigawatts, équivalent à la puissance de deux milliards d'ampoules LED. Les lasers de cette puissance servent notamment dans la recherche sur la fusion ou les accélérateurs de particules. Heyl explique que les propriétés matérielles des miroirs, lentilles et prismes limitent leur utilisation à cette échelle de puissance, et sont souvent endommagés par des faisceaux laser puissants. Cette méthode offre donc une alternative prometteuse pour la déviation des faisceaux laser sans contact.

Le contrôle acoustique de la lumière laser dans les gaz ne se limite pas à la création de grilles optiques et pourrait s'étendre à d'autres éléments optiques tels que les lentilles et guides d'ondes. Cette technique, encore à l'aube de son développement, ouvre la voie à des applications prometteuses, notamment comme commutateur rapide pour les lasers haute puissance.