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Qu’est-ce qu’un soliton
Une onde solitaire est une onde qui se propage en ignorant les lois classique de la dispersion de l’énergie.
En règle générale, cette onde est suffisamment intense pour exciter un effet non linéaire qui va compenser l’effet normal de dispersion de l'énergie.
L’énergie, par le phénomène non linéaire, crée un puits de potentiel dans son milieu de propagation. Ce puits piège l’énergie et l’empêche de se disperser.
Bien après l’observation en 1850 par Scott-Russel de ce phénomène spectaculaire par une vague dans un canal, on s’est rendu compte que ces paquets d’énergie pouvaient subir des forces qui leur donne des propriétés matérielles. D’où le nom de solitons.
Les solitons existent dans la nature.On peut citer par exemple, les phénomènes de Mascaret observé sur la seine jusqu' Rouen, ou sur la Tamise... Lez raz de marées...
Bien souvent, dans la physique, la présence de solitons provoque des phénomènes non réversibles, destructions ruptures...
En optique, il existe plusieurs types de solitons :
Les solitons temporels. La dispersion de l’énergie ici considérée s’appelle dispersion chromatique : c’est la dispersion du prisme, les différentes longueurs d’onde qui composent l’impulsion lumineuse ne vont pas à la même vitesse. On obtient de tels solitons dans les fibres optiques avec des impulsions de quelques picosecondes et des puissances de quelques milliwatt. Ils vont bientôt être utilisés dans les transmissions trans-océaniques à très haut débit.
Les solitons spatiaux. La dispersion de l’énergie considérée est la diffraction de la lumière, le fait qu’un faisceau lumineux de dimension réduite diverge naturellement. Le soliton spatial est ce rayon de lumière que Fresnel souhaitait isoler. A l’époque il n’avait pu que constater l’impossibilité d’isoler ce rayon et avait établi la théorie de la diffraction de la lumière.
Les billes de lumières. Il s’agit de solitons spatiaux et temporels. L’énergie lumineuse est confinée dans les trois dimensions comme une bille. On ne connaît pas de matériaux permettant de les réaliser.