Une équipe de scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a fabriqué le laser le plus pur au monde.
L'appareil, conçu pour être suffisamment portable pour être utilisé dans l'espace, produit un faisceau de lumière laser qui change moins dans le temps que tout autre laser jamais créé. Dans des circonstances normales, les changements de température et d'autres facteurs environnementaux font osciller les faisceaux laser entre les longueurs d'onde. Les chercheurs appellent cette manœuvre «largeur de ligne» et la mesurent en hertz, ou cycles par seconde. D'autres lasers haut de gamme atteignent généralement des largeurs de ligne comprises entre 1 000 et 10 000 hertz. Ce laser a une largeur de ligne de seulement 20 hertz.
Pour atteindre cette pureté extrême, les chercheurs ont utilisé 2 mètres de fibres optiques qui étaient déjà connues pour produire une lumière laser à très faible largeur de ligne. Et puis ils ont encore amélioré la largeur de ligne en demandant au laser de vérifier constamment sa longueur d'onde actuelle par rapport à sa longueur d'onde passée et de corriger les erreurs qui se sont produites.
C'est un gros problème, selon les chercheurs, car la grande largeur de ligne est l'une des sources d'erreur dans les appareils de précision qui reposent sur des faisceaux de lumière laser. Une horloge atomique ou un détecteur d'ondes gravitationnelles avec un laser à grande largeur de ligne ne peut pas produire un aussi bon signal qu'une version à faible largeur de ligne, brouillant les données produites par l'appareil.
Dans un article publié aujourd'hui (31 janvier) dans la revue Optica, les chercheurs ont écrit que leur appareil laser était déjà "compact" et "portable". Mais ils essaient de le miniaturiser davantage, ont-ils déclaré dans un communiqué.
Une utilisation possible qu'ils imaginent? Détecteurs d'ondes gravitationnelles basés dans l'espace.
Les détecteurs d'ondes gravitationnelles détectent l'impact d'événements massifs lointains sur l'espace-temps. Lorsque deux trous noirs entrent en collision, par exemple, l'onde de choc qui en résulte fait onduler l'espace comme une mare d'eau frappée avec une pierre. L'Observatoire des ondes gravitationnelles des interféromètres laser (LIGO) a détecté ces ondulations pour la première fois en 2015 lors d'une expérience récompensée par un prix Nobel reposant sur une surveillance attentive des faisceaux laser. Lorsque ces faisceaux ont changé de forme, il était évident que l'espace-temps lui-même avait été perturbé.
Les chercheurs prévoient de construire des détecteurs d'ondes gravitationnelles plus gros et plus précis en orbite. Et ces scientifiques du MIT pensent que leurs lasers seraient parfaits pour la tâche.
