CNRS/C2N : Faits Marquants 
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies - Campus de Marcoussis
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Faits Marquants > Événements extrêmes dans une microcavité étendue induits par le chaos-spatiotemporel
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FAIT MARQUANT: Événements extrêmes dans une microcavité étendue induits par le chaos spatiotemporel

Les systèmes optiques sont de bons candidats pour tester la physique de la génération d'événements extrêmes et permettent de mieux comprendre les conditions nécessaires à leur obtention. Un événement extrême est caractérisé en optique par l’émergence d'une impulsion rare et de forte intensité dans un système donné. Le caractère rare et intense peut-être validé à l'aide d'outils statistiques variés et notamment en analysant la distribution de probabilité de l'intensité des impulsions lumineuses. La présence d'événements extrêmes se manifeste par exemple par des événements intenses plus probables que dans une distribution Gaussienne. Nous avons analysé l'émission d'un laser à absorbant saturable quasi-unidimensionnel dans le régime d'auto-pulsation et montré que des événements extrêmes apparaissent en quantité variable en fonction du pompage du système [1]. Le laser consiste en une microcavité à absorbant saturable intégré pompée optiquement dont la zone de pompage rectangulaire est délimitée par un masque d'or. La présence d'une extension spatiale dans le système conduit à un espace des phases de grande dimension. L'originalité de ce système par rapport aux observations précédentes tient au fait que c'est un système dissipatif, spatialement étendu et qui ne présente pas de dynamique complexe en l'absence d'espace. C'est la présence de couplage spatial qui rend la dynamique complexe. La mesure de la complexité spatiotemporelle du système a été faite numériquement. En premier lieu le modèle a pu reproduire les distributions observées ainsi que la variation de la quantité d'événements extrêmes avec le paramètre de pompage. Ensuite, le calcul du spectre de Lyapunov a permis de corréler la présence de chaos spatiotemporel à celle des événements extrêmes. Ce travail ouvre des perspectives fondamentales quant à la compréhension des mécanismes physiques pouvant générer des événements extrêmes qui pourront déboucher sur le contrôle de ces événements.

Événements extrême
Trace temporelle enregistrée au milieu du laser et montrant un événements extrême.

Contact :

Alejandro Giacomotti, Sylvain Barbay et Ariel Levenson de l' équipe "NanophotonIQ"


Fait marquant récent :

Événements extrêmes dans une microcavité étendue induits par le chaos spatiotemporel (Phys. Rev. lett., Janv. 2016)

Références :

[1] Spatiotemporal chaos induces extreme events in an extended microcavity laser, F. Selmi, S. Coulibaly, Z. Loghmari, I. Sagnes, G. Beaudoin, M. G. Clerc, S. Barbay, Phys. Rev. Lett. 116, 013901 (2016).


Contrat :

ANR OptiRoc


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