- une introduction de l'article, du principe de l'optique adaptative et de sa généralisation aux milieux complexes via le concept de matrice de transmission sera donnée par Dorian Bouchet (Post-doctorant au laboratoire Liphy, Grenoble)

- la généralisation des techniques de contrôles du front d'onde et leurs applications à d'autres observables/contrastes optiques par Sylvain Gigan (Professeur à Sorbonne Université, Laboratoire Kastler Brossel)

- une ouverture industrielle vers les surfaces intelligentes reconfigurables, pendant du modulateur spatial de lumière pour les radio-fréquences par Geoffroy Lerosey (CEO, GreenerWave)

Revue de presse approfondie

Focusing coherent light through opaque strongly scattering media

M. Vellekoop* and A. P. Mosk

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The presentations will analyze the paradigm shift induced by the seminal paper of Vellekoop and Mosk in the field of waves in complex media.

In complex media such as white paint and biological tissue, light encounters nanoscale refractive-index inhomogeneities that cause multiple scattering. Such scattering was usually seen as an impediment to focusing and imaging. However, in a seminal paper inspired by previous studies in the acoustic and microwave domains, Vellekoop and Mosk showed how to exploit scattering and disorder to focus, shape and compress light by controlling the many thousands of spatial degrees of freedom of the incident waves. Wave-front shaping is now routinely performed in the optical realm using spatial light modulators or digital mirror devices while considering different optical contrasts and observables as feedback. This approach has also recently drawn a lot of attention in the radio-frequency community whether it be for wireless communication or imaging purposes due the rapid emergence of reconfigurable intelligent surfaces. 

- une introduction de l'article et du principe de contrôle de la phase par des résonateurs avec Carlo Gigli
- une mise en perspective de l'article et un rappel historique sur les différentes méthodes pour coder la phase avec des métasurfaces optiques par Pierre Chavel (Institut d'Optique Graduate School, ancien directeur de recherche au CNRS, Laboratoire Hubert Curien, CNRS/Université Jean-Monnet de St-Etienne, IOGS)
-  une ouverture industrielle vers les systèmes optiques compacts pour la réalité augmentée et à la réalité virtuelle par Bernard Kress (Director, Optical Engineering - AR hardware, Google)

Revue de presse approfondie

Light Propagation with Phase
Discontinuities: Generalized Laws of
Reflection and Refraction

Nanfang Yu,1 Patrice Genevet,1,2 Mikhail A. Kats,1 Francesco Aieta,1,3 Jean-Philippe Tetienne,1,4 Federico Capasso,1 * Zeno Gaburro1

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The presentations will analyze uncompromising and in deep the breakthrough, the hypes and the promises.

Conventional optical components rely on gradual phase shifts accumulated during light propagation to shape light beams. New degrees of freedom are attained by introducing abrupt phase changes over the scale of the wavelength. A two-dimensional array of optical resonators with spatially varying phase response and subwavelength separation can imprint such phase discontinuities on propagating light as it traverses the interface between two media. Anomalous reflection and refraction phenomena are observed in this regime in optically thin arrays of metallic antennas on silicon with a linear phase variation along the interface, which are in excellent agreement with generalized laws derived from Fermat’s principle. Phase discontinuities provide great flexibility in the design of light beams, as illustrated by the generation of optical vortices through use of planar designer metallic interfaces.

Les concepts d’amplification d’ondes et de milieux non-réciproques dans les matériaux luminiques («luminal materials» en anglais)  trouvent leurs origines dans les recherches effectuées, il y a déjà longtemps, sur l’interaction électron-phonon et sur la technologie des tubes à ondes progressives. Ce sujet a, depuis, été revisité dans le cadre des recherches sur les métamatériaux modulés temporellement. La comparaison de la transmission d’une onde dans un milieu modulé spatialement ou temporellement ou encore mieux spatio-temporellement est très riche d’enseignement. Dans le commentaire de l’article Galiffi, E., P. A. Huidobro, and J. B. Pendry. "Broadband nonreciprocal amplification in luminal metamaterials." Physical Review Letters (2019), je montrerai, à travers plusieurs exemples touchant aussi bien les domaines de l’acoustique, des vagues et des ondes électromagnétiques, que le concept d’amplification paramétrique peut être généralisé en espace- temps et mener à des applications intéressantes. J’évoquerai quelques exemples en biologie qui laissent à penser que la nature a bien compris l’intérêt de ces milieux modulés spatio-temporellement. 

Revue de presse approfondie

Broadband Nonreciprocal Amplification in Luminal Metamaterials

E. Galiffi, P. A. Huidobro, and J. B. Pendry

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