Avatars de lumière Diffusé le

La lumière transporte de l'information

Comment transporter plus d'informations grâce à la lumière quand les ondes radio ne suffisent plus ? John Dudley, chercheur en optoélectronique et photonique, s'inspire du transport d'énergie des vagues de l'océan et surtout des plus puissantes : les vagues scélérates. En les reconstituant au laboratoire Carnot de Bourgogne (Dijon), il essaie de reproduire quelque chose de similaire avec la lumière !
Un épisode de la série "Avatars de lumière".

Réalisation : Armand Bernardi

Production : LA HUIT, UNIVERSCIENCE, ARTE G.E.I.E, EPS

Année de production : 2015

Durée : 5min52

Accessibilité : sous-titres français

La lumière transporte de l'information

Etienne Klein

Les découvreurs sont parfois ceux qui osent rapprocher deux idées pour en inventer une troisième.

C'est ainsi que des chercheurs ont reproduit des vagues dans des ondes lumineuses dans le but de transporter de l’information...

Nous avons tous dans nos poches ce type d’instrument qui capte des ondes…

Ah !  Je ne capte pas le réseau…

Ah ca y est ça fonctionne

Ce type d'appareil nécessite que de très nombreuses informations soient transmises correctement.

La quantité d’informations qui circulent sur la planète ne cesse d’augmenter…

Les systèmes qui reposent sur les ondes radio ne suffisent pas. Seules les technologies de la lumière, permettent de relever le défi !

Comment transporter plus d'informations grâce à la lumière ? Je vous emmène dans un endroit où des chercheurs ont trouvé la solution.

John Dudley

As it is very difficult to study giant waves and rare events in the ocean in the natural environment, what we do here is to recreate them in a controlled laboratory wavetank. First we will start with what we call a normal wave.

There exists another kind of localised waves that we see on the surface of the ocean, this is the infamous “rogue wave”, that appears from nowhere, creating a wall of water, 30, 40 meters high that can sink even the largest ocean going boats.

Now, what we do here, in this tank is to create the same conditions where we try to understand how these waves can form. But we can’t capture theses waves exactly on the surface of the water. But what we can do is try to make something very similar using light. It turns out that the propagation of light and waves are almost the same thing. 

Etienne Klein

Que veut dire John Dudley lorsqu’il dit "C’est la même chose" ?  Pour le comprendre, il faut d'abord rappeler ce qu'est une onde…

Une onde est un transport d'énergie et non pas de matière. Par exemple, une vague se propage en faisant onduler la surface de l'eau, sans que l'eau elle-même ne se déplace.

Et une vague scélérate, c’est une onde remplie de beaucoup d'énergie. C'est ce même phénomène que John Dudley a pu reproduire avec une onde de lumière.

John Dudley

Here, we have an experiment using light to create picks of photons that are localised in the same way as the rogue waves on the surface of the sea. So these optical rogue waves are generated using a laser with some noise on it. As the laser light propagates in the core of an optical fiber, the noise grows in such a way to create giant picks and flashes and localised waves. And these are the optical rogue waves.

What we are trying to do with this research is both to understand the conditions under which these rogue waves are formed as well as to find ways to control them to make the lasers of tomorrow.

Etienne Klein

Rapprocher deux idées pour en trouver une troisième… C'est ainsi que John Dudley a découvert les ondes scélérates…

John Dudley

The solution that was obtained by Peregrine was a mathematical solution in 1980. But the significance of this solution either was not realized at the time or was completly forgotten. Nobody really knows.

It was only in 2009, that, together with other members of the team we were able to put together the story to link together the mathematical solution of Peregrine, the waterwaves on the ocean and the possibility to do an experiment in an optical fiber using light. And that was the great conjunction of these 3 things, the mathematics, the ocean waves and the optics that really allowed this field to take off.

Etienne Klein

Ainsi, la lumière transportera un flux d’informations très puissant que rien ne pourra atténuer….

Demain, ces ondes scélérates optiques permettront de télécharger en une seconde et en haute définition, une saison complète de votre série préférée !

On pourra opérer les malades à distance car la lumière sera capable de transporter en temps réel toutes les informations nécessaires…

Il reste toutefois à bien organiser le transfert de ces informations. Comment faire ? Là encore, c'est la lumière qui va nous servir.

Réalisation : Armand Bernardi

Production : LA HUIT, UNIVERSCIENCE, ARTE G.E.I.E, EPS

Année de production : 2015

Durée : 5min52

Accessibilité : sous-titres français