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L’effet Cotton-Mouton inverse observé pour la première fois

Un effet magnéto optique observé pour la première fois au LNCMI : vers un nouveau dispositif photonique ?

La magnéto optique est un domaine ancien, aussi ancien que 1845 quand Faraday découvrit que un champ magnétique peut changer la polarisation de la lumière, mais elle réserve encore des surprises.

Des scientifiques ont observé pour la première fois au LNCMI que, quand la lumière traverse un milieu soumis à un champ magnétique transverse, le milieu s’aimante. Cette aimantation est proportionnelle à la puissance laser et à la valeur du champ magnétique extérieure. Cet effet correspond à une excitation non résonante du milieu qui change ses propriétés microscopiques. Son existence a été prédite depuis les débuts de l’optique non linéaire dans les années soixante but il a été quelque peu oublié dans les livres. Il est généralement connu comme l’effet Cotton-Mouton inverse.

Les scientifiques ont observé cette aimantation dans un cristal très utilisé en optique, un grenat de terbium et gallium (TGG). L’expérience est basée sur l’utilisation d’un laser pulsé puissant, un champ magnétique et un circuit électronique pour détecter l’aimantation induite qui typiquement est un million de fois plus petite que le champ magnétique extérieur pour ce type de cristal. Grâce à lui un signal électrique est obtenu indiquant que le cristal a été illuminé par le laser.

Bien que la motivation première des scientifiques est d’étudier les aspects plus fondamentaux [1], il est clair que l’ensemble constitue un dispositif qui peut avoir des applications industrielles dans le domaine de la photonique. Un brevet vient d’être déposé sur l’égide du CNRS. Cela montre une fois de plus que la recherche fondamentale est aussi fondamentale pour le développement industriel. Cette observation sera publié dans un journal de la Société Européenne de Physique [2], mais d’ores et déjà les scientifiques travaillent pour arriver à un prototype industriel du dispositif qui puisse être commercialisé.

[1] Inverse Cotton-Mouton effect of the vacuum and of atomic systems, C. Rizzo, A. Dupays, R. Battesti, M. Fouché and G. L. J. A. Rikken, EPL 90, 64003 (2010) ;

[2] Observation of the Inverse Cotton-Mouton Effect, A. Ben-Amar Baranga, R. Battesti, M. Fouché, C. Rizzo, and G. L.J.A. Rikken, arXiv:1009.3152, in press EPL.

Contact : Rémy Battesti

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