All-optical switching and strong coupling using tunable whispering-gallery-mode microresonators

We review our recent work on tunable, ultrahigh quality factor whispering-gallery-mode bottle microresonators and highlight their applications in nonlinear optics and in quantum optics experiments. Our resonators combine ultra-high quality factors of up to Q = 3.6 \times 10^8, a small mode volume, and near-lossless fiber coupling, with a simple and customizable mode structure enabling full tunability. We study, theoretically and experimentally, nonlinear all-optical switching via the Kerr effect when the resonator is operated in an add-drop configuration. This allows us to optically route a single-wavelength cw optical signal between two fiber ports with high efficiency. Finally, we report on progress towards strong coupling of single rubidium atoms to an ultra-high Q mode of an actively stabilized bottle microresonator.Comment: 20 pages, 24 figures. Accepted for publication in Applied Physics B. Changes according to referee suggestions: minor corrections to some figures and captions, clarification of some points in the text, added references, added new paragraph with results on atom-resonator interactio

Polaritonic Feshbach resonance

A Feshbach resonance occurs when the energy of two interacting free particles comes into resonance with a molecular bound state. When approaching this resonance, marked changes in the interaction strength between the particles can arise. Feshbach resonances provide a powerful tool for controlling the interactions in ultracold atomic gases, which can be switched from repulsive to attractive and have allowed a range of many-body quantum physics effects to be explored. Here we demonstrate a Feshbach resonance based on the polariton spinor interactions in a semiconductor microcavity. By tuning the energy of two polaritons with anti-parallel spins across the biexciton bound state energy, we show an enhancement of attractive interactions and a prompt change to repulsive interactions. A mean-field two-channel model quantitatively reproduces the experimental results. This observation paves the way for a new tool for tuning polariton interactions and to move forward into quantum correlated polariton physics

Caractérisation de résonateurs à modes de galerie de haut facteur de qualité dans le proche ultraviolet à l’aide de fibres biseautées

National audienc

Caractérisation de résonateurs à modes de galerie de haut facteur de qualité dans le proche ultraviolet à l’aide de fibres biseautées

International audienc

Production de familles de brochetons en petits étangs par reproduction naturelle aménagée : bilan de trois années d'expérimentation et comparaison avec la méthode d'alevinage

La méthode de Reproduction Naturelle Aménagée (R.N.A.) consiste à introduire à la mi-février et selon une mise en charge adéquate une femelle brochet et deux mâles dans un milieu naturel "protégé " (petit étang enherbéetpeu profond, doté de poissonfourrage, dépourvu de prédateurs et dont le niveau d'eau est stable). La récolte des brochetons issus de la fraie et la récupération des géniteurs s'effectuent simultanément par vidange à la fin mai. La R.N.A. a été miseen'oeuvreen 1980-81-82 dans des batteries de petits étangs (270-400 m2 ) situées au Paraclet (Somme) et dans La Dombes. Les performances de la R.N.A. ont été comparées aux résultats obtenus dans les mêmes milieux par alevinage classique (introduction d'une fratrie d'alevins en fin de résorption par étang) : 1. Les productions numériques moyennes de brochetons de 2-3 g ne diffèrent pas significativement entre les deux méthodes (Alevinage : 1,8 brochetons/m2 - R.N.A.: 2,3 brochetons/m2). 2. La variabilité inter-lots du nombre de brochetons par m2 est significativement plus élevée dans le cas de la R.N.A. (coefficient de variation c.v. : 47 % ; valeurs extrêmes : 0,9-4,0 brochetons/m2) que dans celui de l'alevinage (c.v. : 29 % ; extrêmes : 0,9-2,6 brochetons/m2). 3. Les biomasses moyennes de brochetons ne sont pas significativement différentes (Alevinage : 54 kg/ha - R.N.A. : 46 kg/ha). 4. Dans les conditions de mise en charge adoptées, la variabilité intra-lots du poids individuel des brochetons est en moyenne la même pour les deux méthodes (c.v. moyen : 30%). 5. Le taux de survie moyen du stade ovocyte au stade brocheton de 2-3 g est de l'ordre de 4% par R.N.A., ce qui correspond à une production d'environ 1 200 brochetons par kg de femelle. Ce taux de survie est élevé pour une reproduction naturelle, mais inférieur d'un facteur 1,3 à 5 aux taux obtenus par reproduction artificielle et alevinage. Cette différence pourrait cependant être en partie compensée par la survie élevée des géniteurs après R.N.A. : 81 % pour les femelles, 6 2% pour les mâles. Une tentative d'extension de la Reproduction Naturelle Aménagée à des étangs de 1 500-2000 m2 a été conduite au Paraclet en 1982 : la production moyenne (1,8 brochetons/m2 ; 61 kg/ha) a été sensiblement inférieure a celle obtenue dans des étangs-témoins alevinés (2,6 brochetons/m2 ; 81 kg/ha). La différence observée résulte très vraisemblablement d'une surcharge initiale dans les lots de R.N.A. Une meilleure adaptation de la mise en charge par géniteurs à cette catégorie d'étangs reste donc à définir. Ces différents résultats suggèrent que, dans de petits étangs enherbés propices à la fraie et sous réserve d'une mise en charge adéquate, la méthode de Reproduction Naturelle Aménagée peut constituer une variante de l'élevage extensif du brocheton aussi productive que l'alevinage classique. Dans les conditions où nous l'avons pratiquée, la R.N.A. s'est avérée être une technique reproductible, nedemandantqu'une main-d'oeuvre réduite et peu de technicité, et permettant de faire l'économie d'une écloserie. De plus, la survie élevée des géniteurs après la fraie permet d'envisager leur utilisation pendant plusieurs années consécutives

Production de familles de brochetons en petits étangs par reproduction naturelle aménagée : bilan de trois années d'expérimentation et comparaison avec la méthode d'alevinage

La méthode de Reproduction Naturelle Aménagée (R.N.A.) consiste à introduire à la mi-février et selon une mise en charge adéquate une femelle brochet et deux mâles dans un milieu naturel "protégé " (petit étang enherbéetpeu profond, doté de poissonfourrage, dépourvu de prédateurs et dont le niveau d'eau est stable). La récolte des brochetons issus de la fraie et la récupération des géniteurs s'effectuent simultanément par vidange à la fin mai. La R.N.A. a été miseen'oeuvreen 1980-81-82 dans des batteries de petits étangs (270-400 m2 ) situées au Paraclet (Somme) et dans La Dombes. Les performances de la R.N.A. ont été comparées aux résultats obtenus dans les mêmes milieux par alevinage classique (introduction d'une fratrie d'alevins en fin de résorption par étang) : 1. Les productions numériques moyennes de brochetons de 2-3 g ne diffèrent pas significativement entre les deux méthodes (Alevinage : 1,8 brochetons/m2 - R.N.A.: 2,3 brochetons/m2). 2. La variabilité inter-lots du nombre de brochetons par m2 est significativement plus élevée dans le cas de la R.N.A. (coefficient de variation c.v. : 47 % ; valeurs extrêmes : 0,9-4,0 brochetons/m2) que dans celui de l'alevinage (c.v. : 29 % ; extrêmes : 0,9-2,6 brochetons/m2). 3. Les biomasses moyennes de brochetons ne sont pas significativement différentes (Alevinage : 54 kg/ha - R.N.A. : 46 kg/ha). 4. Dans les conditions de mise en charge adoptées, la variabilité intra-lots du poids individuel des brochetons est en moyenne la même pour les deux méthodes (c.v. moyen : 30%). 5. Le taux de survie moyen du stade ovocyte au stade brocheton de 2-3 g est de l'ordre de 4% par R.N.A., ce qui correspond à une production d'environ 1 200 brochetons par kg de femelle. Ce taux de survie est élevé pour une reproduction naturelle, mais inférieur d'un facteur 1,3 à 5 aux taux obtenus par reproduction artificielle et alevinage. Cette différence pourrait cependant être en partie compensée par la survie élevée des géniteurs après R.N.A. : 81 % pour les femelles, 6 2% pour les mâles. Une tentative d'extension de la Reproduction Naturelle Aménagée à des étangs de 1 500-2000 m2 a été conduite au Paraclet en 1982 : la production moyenne (1,8 brochetons/m2 ; 61 kg/ha) a été sensiblement inférieure a celle obtenue dans des étangs-témoins alevinés (2,6 brochetons/m2 ; 81 kg/ha). La différence observée résulte très vraisemblablement d'une surcharge initiale dans les lots de R.N.A. Une meilleure adaptation de la mise en charge par géniteurs à cette catégorie d'étangs reste donc à définir. Ces différents résultats suggèrent que, dans de petits étangs enherbés propices à la fraie et sous réserve d'une mise en charge adéquate, la méthode de Reproduction Naturelle Aménagée peut constituer une variante de l'élevage extensif du brocheton aussi productive que l'alevinage classique. Dans les conditions où nous l'avons pratiquée, la R.N.A. s'est avérée être une technique reproductible, nedemandantqu'une main-d'oeuvre réduite et peu de technicité, et permettant de faire l'économie d'une écloserie. De plus, la survie élevée des géniteurs après la fraie permet d'envisager leur utilisation pendant plusieurs années consécutives