Gérard Mourou, prix Nobel de physique 2018

20/10/2018
Publication REE REE 2018-4
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2018-4:23816
DOI :

Résumé

Gérard Mourou, prix Nobel de physique 2018

Auteurs

L’IA et l’industrie
L’intelligence artificielle : prothèse ou orthèse ?
Refroidissement des logements : ne refaisons pas l’erreur des chauffages d’appoint
26e Congrès de la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) à Versailles
Gérard Mourou, prix Nobel de physique 2018
Transition énergétique : il est temps de redonner la priorité à l’électricité
Comment décarboner les transports lourds de marchandises ?
La RATP se met au vert
Autoconsommation : le débat ne fait que commencer
Un mix gazier 100 % renouvelable en 2050 : peut-on y croire ?
La fiscalité du carbone se renforce
Stratégie nationale bas carbone : les premiers indicateurs de résultats interpellent
Eoliennes flottantes : deux inaugurations importantes mais beaucoup d’incertitudes demeurent
Vers un cluster de l’hydrogène dans la région de Liverpool-Manchester
Les batteries Li-ion pour l’automobile : un marché en pleine évolution
Mobileye et le Road Experience Management (REMTM)
La cyber-sécurité dans les systèmes d'automatisme et de contrôle de procédé
Les applications industrielles et scientifiques des logiciels libres : aperçu général
Les applications industrielles des logiciels. libres
Les applications industrielles des logiciels libres (2ème partie)
L'identification par radiofréquence (RFID) Techniques et perspectives
La cyber-sécurité des automatismes et des systèmes de contrôle de procédé. Le standard ISA-99
Êtes-vous un « maker » ?
Entretien avec Bernard Salha
- TensorFlow, un simple outil de plus ou une révolution pour l’intelligence artificielle ?
Donald Trump annonce que les Etats-Unis se retirent de le l’accord de Paris
L’énergie et les données
Consommer de l’électricité serait-il devenu un péché ?
Un nouveau regard sur la conjecture de Riemann – Philippe Riot, Alain Le Méhauté
Faut-il donner aux autorités chargées du respect de la loi l’accès aux données chiffrées ?
Cybersécurité de l’Internet des objets : même les ampoules connectées pourraient être attaquées
L’Internet des objets - Deux technologies clés : les réseaux de communication et les protocoles (Partie 2)
ISA L’évolution des normes et des modèles
FIEEC - SEE - Présentation SEE et REE - mars 2014
Les radiocommunications à ondes millimétriques arrivent à maturité
L’Internet des objets - Deux technologies clés : les réseaux de communication et les protocoles (Partie 1)
Internet des objets : l’ARCEP et l’ANFR mettent à la consultation l’utilisation de nouvelles bandes de fréquence autour de 900 MHz
L’énergie positive
Controverses sur le chiffrement : Shannon aurait eu son mot à dire
La cyberattaque contre les réseaux électriques ukrainiens du 23 décembre 2015
Le démantèlement des installations nucléaires
L’Accord de Paris
Les data centers
L’hydrogène
Le piégeage et la récolte de l’énergie. L’energy harvesting
Régalez-vous, c’est autant que les Prussiens n’auront pas...
Le kWh mal traité Deuxième partie : le contenu en CO2 du kWh
Le kWh mal traité
Enova2014 - Le technorama de la REE
Les grands projets solaires du pourtour méditerranéen
Après Fukushima, le nucléaire en question ?
On sait désormais stocker les photons pendant une minute
Identification d’objet par imagerie fantôme utilisant le moment orbital angulaire
La découverte du boson de Higgs, si elle est avérée, confirmera le modèle standard
Multiplexage par moment angulaire orbital : mythe ou réalité ?
Supercalculateur quantique: le choix de la supraconductivité
Photovoltaïque : la course au rendement se poursuit
Production d’hydrogène par photolyse de l’eau assistée par résonance plasmon
Vers une meilleure compréhension du bruit de scintillation
Les nombres premiers en première ligne
La nouvelle révolution des moteurs électriques
Les cyber-attaques, un risque pour nos grandes infrastructures ?
Le stockage de l’électricité
Le véhicule électrique (2) : comment donner corps à la transition énergétique ?
L'automatisation des transports publics
Les technologies nouvelles de l’éclairage : leur impact sur l'environnement et la santé
Les énergies marines renouvelables
Le véhicule électrique : une grande cause nationale
Médaille Ampère 2012
Berges2009_Hauet.pdf
Prix Bergès 2009

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24 ZREE N°4/2018 ACTUALITÉS Le prix Nobel de physique 2018 a été décerné pour une moitié à l’américain Arthur Ashkin et pour l’autre moitié conjointement au Français Gérard Mourou et à la Canadienne Donna Strickland. Le prix de cette année concerne la phy- sique appliquée et plus particulièrement des applications du laser. Arthur Ashkin est récompensé pour sa découverte des pinces optiques qui a de nombreuses applications dans le domaine de la biologie. Gérard Mourou et Donna Strickland ont quant à eux été récompensés pour l’adaptation aux lasers du procédé CPA permettant d’obtenir des impulsions laser de très courte durée et des puissances très élevées. Le procédé CPA Pour créer des impulsions laser ultra courtes et de forte puissance, Gérard Mourou et Donna Strickland ont adapté au laser une vieille technique, appelée compression d’im- pulsion, développée théoriquement dans les années 40 par les radaristes. L’idée initiale de la compression d’impulsion était d’allonger à l’émission la durée des impulsions tout en les modulant par un glissement progressif de la fréquence et d’effectuer l’opération inverse à la réception d’un écho. Ce procédé avait l’immense avantage de ne pas nécessiter une puissance crête élevée difficile à obtenir des émetteurs. Dans un article publié le 1er décembre 1985 dans la re- vue Optics Communications1 , Gérard Mourou et Donna 1 Compression of amplified chirped optical pulses – Donna Strickland & Gérard Mourou – Optics communications, volume 56 number 3 (1 December 1985). Strickland ont repris la même idée avec les impulsions laser. Les auteurs indiquaient d’ailleurs l’antériorité de la compres- sion d’impulsions en radar. Comme il n’est pas possible d’am- plifier directement des impulsions laser ultra-courtes de très grande puissance, l’impulsion est étalée temporellement tout en conservant son énergie. Ceci permet de l’injecter dans des amplificateurs reposant sur des milieux optiques « non linéaires » pompés par des faisceaux laser annexes intenses. Une fois que l’énergie de l’impulsion a été amplifiée, cette dernière est recomprimée temporellement à sa durée ini- tiale. C’est ainsi que l’on obtient des impulsions laser de 100 femtosecondes pouvant atteindre le petawatt (soit le million de milliards de watts) (figures 1 et 2). Gérard Mourou, prix Nobel de physique 2018 Figure 1 : Principe de l’amplification à dérive de fréquence. Source : Manuel Joffre – Ecole polytechnique. Crédit photo : Wikimedia. REE N°4/2018 Z 25 Figure 3 : Opérations sur l’impulsion laser dans le laser Mégajoule – Source : Thales. ACTUALITÉS Cette méthode a été appelée CPA : amplification d’impul- sion à dérive de fréquence. La méthode mise au point par Gérard Mourou et Donna Strickland a été beaucoup utilisée depuis sa publication. Le laser étant un outil universellement utilisé pour sonder la matière, les applications potentielles sont nombreuses dans des domaines très divers. En physique atomique, il devient possible d’étudier les structures internes des atomes. C’est également cette technique qui est utilisée par le laser mégajoule (figure 3). Beaucoup d’applications sont prévisibles dans le domaine des accélérateurs de par- ticules. Q Jean-Pierre Hauet et Marc Leconte Figure 2 : Amplifier & compression system configuration – Source : Gérard Mourou et Donna Strickland (Op. Cit. 1985). Gérard Mourou est né en 1944 en Ardèche. En 1967, il obtient une maîtrise en physique à l’université de Grenoble puis, à l’université de Paris, un doctorat dans la spécialité optique approfondie. Par la suite, il a passé une grande partie de sa carrière aux Etats-Unis où, à partir de 1977, il a travaillé dans diverses universités. Sa publication de 1985 a été publiée alors qu’il était à l’université de Rochester. Sa co-lauréate Donna Strickland était à cette époque sa thésarde. C’est la troisième femme qui accède à ce cercle très fermé des prix Nobel de physique attribués à des femmes (voir Retour sur… Les femmes de science – REE n°2018-1). 26 ZREE N°4/2018 26 ZREE N°4/2018 ACTUALITÉS Photo 1 : Balance du watt du NIST National Institute of Standards and Technology , réputée la plus précise aujourd’hui – Crédit : NIST.