Que ce soit dans les téléphones, pour la chirurgie ou même pour initier des réactions de fusion nucléaire, les lasers sont partout. D’où vient cette technologie et quels pourraient être ses futurs usages ?
Les lasers sont partout. Un premier exemple dans votre poche : votre téléphone portable reconnaît votre visage à l’aide d’un ensemble de lasers, construits en forme de cylindre, qui font la taille d’une pointe de stylo.
Mais il y en a de plus petits, mesurant un centième de la taille d’un cheveu ; ou bien de très grands qui occupent plusieurs bâtiments, et qui permettront, peut-être un jour de produire de l’énergie par fusion nucléaire, comme dans les étoiles. Aujourd’hui les lasers sont utilisés dans toutes les technologies : du diagnostic médical (l’imagerie du fond de l’œil) et la chirurgie (scalpel laser qui cicatrise en coupant) à l’impression laser en 3D.
Les plus repandus, les VCSELs (vertical cavity surface emitting laser pour « diode laser à cavité verticale émettant par la surface ») comme celui de votre téléphone, représentent un marché de plus de 2 milliards de dollars et on les retrouve dans les souris d’ordinateur, dans les robots ou dans les voitures à conduite autonome.
60 ans d’histoire
Comment est-on arrivé à une telle ubiquité en 60 ans ? C’est curieux, car dans les premiers temps les lasers étaient dénigrés comme des dispositifs inutiles alors qu’aujourd’hui ils sont devenus indispensables.
Les premiers lasers sont nés d’une idée que Charles Townes, assis dans un parc à Washington, eut en 1951 pour amplifier des microondes – comme celles des fours. Il se basa sur une découverte d’Einstein sur l’interaction entre lumière et matière pour obtenir un rayonnement capable d’exciter sélectivement atomes et molécules.
Les premiers lasers étaient coûteux, extrêmement encombrants et gourmands en énergie : un laser à gaz d’argon…
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Auteur: Gian-Luca Lippi, Enseignant-chercheur, Université Côte d’Azur
