Les acteurs du monde de la recherche
La recherche en optique et photonique est menée par les principaux organismes de recherche français parmi lesquels le CNRS, le CEA, l’ONERA, les Observatoires, les laboratoires universitaires et ceux des Grandes Ecoles.
Des projets ambitieux où l’optique joue un rôle de premier plan mobilisent les équipes françaises, souvent en collaboration avec leurs meilleurs homologues mondiaux. Parmi ceux-ci on peut citer :
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le Laser Mégajoule, à côté de Bordeaux, destiné à initier par laser et étudier la fusion nucléaire à très petite échelle,
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le projet Virgo, à Pise (Italie), constitué d’un interféromètre géant (3km de bras) pour la détection des ondes gravitationnelles,
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des projets de télescopes, comme les hypertélescopes (ELT, pour Extremely Large Telescopes) terrestres ou spatiaux visant à observer les planètes extra-solaires, les pulsars optiques ou les étoiles à neutrons,
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Les réseaux de laboratoires développant des lasers ultra-puissants, comme l’Institut de la Lumière Extrême au niveau français, et l’Extreme Light Infrastructure au niveau européen,
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Des projets comme Iter (fusion nucléaire par plasma) ou Antares (télescope sous-marin pour la détection de neutrinos), où l’optique joue un rôle crucial pour le diagnostic et la détection.
Outre les avancées scientifiques qu’ils permettent, ces projets stimulent l’activité industrielle en optique photonique, car ils nécessitent la mise en œuvre de technologies extrêmement avancées et contribuent ainsi à leur évolution vers des performances toujours plus poussées.
La communauté scientifique française en optique et photonique occupe une position d’excellence internationale dans plusieurs domaines :
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la physique des atomes froids (prix Nobel de Physique 1997, Claude Cohen-Tannoudji), permettant des développements fondamentaux très prometteurs, comme la maîtrise des condensats de Bose-Einstein, ou des progrès considérables dans la réalisation et la distribution d’étalons de temps et de fréquences,
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l’optique quantique, qui permet d’envisager des approches radicalement nouvelles, comme la cryptographie quantique ou plus généralement l’information quantique,
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la nanophotonique, née du croisement des nanotechnologies et des développements de la photonique en matière de lasers et d’optique intégrée, ainsi que de l’intérêt grandissant pour les structures à fort confinement optique.
Les principaux domaines de recherche en optique et photonique sont résumés dans le tableau ci-dessous, avec indication du nombre de laboratoires actifs dans ces domaines.
Tableau 1 : Thématiques de recherche en optique et photonique et nombre de laboratoires impliqués en France.
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Thématique de recherche
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Nombre
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Materials for optics and photonics
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79
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Photonic components and devices
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72
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Nonlinear, coherent, and quantum optics
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68
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Nanophotonics
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62
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Optical instrumentation and measurement systems
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60
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Lasers and laser applications
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53
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Photonics for Information Technologies
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51
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Cross-disciplinary optics and photonics
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48
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Spectroscopy
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46
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Imaging related optics
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38
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Theoretical optics and optical modelling
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30
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Optical sources, from IR to X optical spectrum
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24
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Ultrafast optics
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22
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Photo-induced processes
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20
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Les thématiques de recherche sont nombreuses et variées, mais sont basées sur un socle commun de connaissances et d’expertises. Il résulte de cette situation que bien souvent un même laboratoire mène des recherches sur plusieurs de ces thématiques (en moyenne 4 à 5 thématiques par laboratoire).
Remerciements à Jean-Louis OUDAR, Ministère de la Recherche.
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Le Mot du Président
