Découverte des complexes moléculaires de solitons optiques

L’équipe de Philippe Grelu du département Photonique vient de démontrer l’existence de complexes moléculaires de solitons optiques, travaux publiés le 19 février 2019 dans la revue Nature Communications.

A l’instar des complexes moléculaires de matière, les complexes moléculaires de solitons optiques résultent de la liaison stable de plusieurs molécules de solitons optiques dissipatifs, au moyen d’interactions plus faibles que celles conduisant aux liaisons intramoléculaires.

Les résultats expérimentaux ont été obtenus dans un système non-linéaire dissipatif modèle : un laser à fibre optique à impulsions ultracourtes. Différents complexes moléculaires de solitons, constitués de deux molécules de bi-solitons, ont été formés au sein de la cavité laser. Leur dynamique spectrale a été analysée en temps réel, permettant de préciser la constitution de ces complexes, ainsi que la nature des liaisons intra et intermoléculaires.

Ces travaux expérimentaux, validés également par des simulations numériques, permettent d’étendre au domaine optique non-linéaire la conception d’édifices complexes auto-assemblés construits sur plusieurs échelles de temps ou d’espace.  

> Pour plus d’informations : Z.Q. Wang, K. Nithanandan, A. Coillet, P. Tchofo-Dinda & Ph. Grelu, Optical Soliton molecular complexes in a passively mode-locked fibre laser, Nature Communications 10:830 (2019).