Projet ANR-10-INTB-0402 – COLORS : Contrôle des structures localisées et rares en optique
Programme : Blanc international - Sciences de l'information, de la matière et de l'ingénierie : Constituants fondamentaux de la matière, physique de la matière condensée (Blanc Inter SIMI 4) 2010
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Eric LOUVERGNAUX (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE NORD-PAS-DE-CALAIS ET PICARDIE)
Partenaires : Institut Non Linéaire de Nice; Physique des Lasers, Atomes et Molécules; DFI Departamento De Fisica
Montant : 312047.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 36 mois
Résumé : Dans ce projet, nous visons à développer des méthodes de contrôle des structures optiques apparaissant dans les systèmes optiques non linéaires passifs expérimentaux. Les buts poursuivis sont de pouvoir profiler la forme voulue pour ces structures aussi bien que de pouvoir commuter entre différentes structures coexistantes, les manipuler, les déplacer transversalement, ou encore contrôler les événements rares intenses qui peuvent survenir dans les systèmes spatio-temporels et qui peuvent avoir des conséquences dramatiques..
Le travail impliquera dans une large mesure, des études fondamentales, à la fois théoriques et expérimentales, sur la nature des structures visées par l'étude et sur la définition de leurs caractéristiques. Elle associera aussi des développements technologiques sur le contrôle des structures optiques, comme par exemple les allumer / éteindre, les déplacer à l'aide de régimes convectifs, d'augmenter ou de diminuer leur degré d'interaction, la réalisation de structures de base ou des groupes de structures de base, l'étude des effets de bruit inhérent sur la dynamique, le contrôle des événements spatiaux extrêmes. Par conséquent, nous espérons que les résultats du projet auront également un impact sur des applications futures dans le domaine du contrôle optique et du stockage optique.
Nous mettrons en place deux types d'expériences: des systèmes à base de cavité optique passive et de rétroaction optique. À cette fin, nous utiliserons des milieux non linéaires avec sont de grandes dimensions transversales telles que des cristaux photoréfractifs, des cellules à cristaux liquides ou des valves optiques à cristaux liquides. Nous étudierons les conditions donnant lieu à de la bistabilité optique ou de la multi-stabilité dans les deux types de systèmes. En particulier, la cavité est très prometteuse car elle fournit un nouveau mécanisme pour la localisation de la lumière en présence de bistabilité optique entre les différents chemins suivis par la lumière dans la cavité. D'autre part, la rétroaction présente une configuration plus simple pour l'adressage optique. Nous allons développer de nouvelles méthodes pour manipuler les structures optiques qui découlent de l'interaction spatiale résultant soit de la rétroaction soit de la cavité. Les deux principales méthodes de contrôle seront fondées sur
(1) la mise en forme spatiale du faisceau de pompe par un modulateur spatial de lumière (MSL). Le MSL imprime des profils d'intensité ou de phase sur le faisceau d'entrée. Cette méthode d'adressage optique permettra de tester différents schémas expérimentaux tels que le forçage spatial périodique, aussi bien à une ou deux dimensions spatiales, les gradients de phase ou d'intensité, l'ajout de bruit.
(2) les instabilités convectives (ou de dérive) pour la réalisation du déplacement transversal des structures. Ces instabilités peuvent être induites par exemple par l’inclinaison d'un miroir. Le mouvement transversal alors obtenu permettra de déplacer les bits optiques (solitons). Leur interaction avec le bruit sera étudiée, en particulier en vue d'étudier le comportement des structures localisées entretenues par le bruit.
La caractérisation de l'existence, les caractéristiques de stabilité, l'évolution dynamique, l'interaction et le diagramme de bifurcation des états localisés complexes nous permettront une "prise en main" adéquate des états localisés en vue de nouvelles des applications potentielles.
Comme mentionné précédemment, nous avons l'intention d'étudier les statistiques et les propriétés spatiales des événements localisés intenses dans différentes configurations expérimentales telles que la cavité et l'expérience de rétroaction optique. Plus précisément, nous allons explorer les propriétés de localisation ainsi que l'influence de la nature convective du système sur leurs propriétés statistiques.