Joseph Zyss
Joseph Zyss est professeur des universités émérite à l’École normale supérieure Paris-Saclay et chercheur au Laboratoire de photonique quantique et moléculaire (LPQM - UMR 8537), qu’il a créé et dirigé de 1998 à 2006.
Il est également ancien directeur de l'Institut d'Alembert (IDA).
Prix et distinctions
2010 : prix Humboldt
Il a reçu en avril 2010 le "Gay-Lussac Humboldt Research Award" de la Fondation Alexander von Humboldt (Allemagne fédérale).
Dans sa lettre du 9 avril dernier, le professeur Helmut Schwarz, président de la fondation, précise que "ce prix est attribué en reconnaissance des accomplissements du récipiendaire dans les domaines de la recherche et de l'enseignement". Le prix, d'un montant de 60 000 €, est associé à un séjour d'un an (qu'il est possible de prendre par périodes pluriannuelles) dans un ou plusieurs laboratoires d'accueil en Allemagne.
Le laboratoire principalement concerné par le prix décerné à Joseph Zyss est le Max Planck Institute for the Science of Light à Erlangen, co-dirigé par Philip Russell et Gerd Leuchs. Cet Institut est un des deux grands laboratoires de la Max Planck Geselshaft (équivalent du CNRS) consacré à la physique de la lumière (l'autre étant l'Institut de Garching, également en Bavière). Le MPI d'Erlangen, parfois appelé MPL (« L » pour Light), a été récemment érigé en juillet 2009 comme Institut Max Planck au plein sens du terme, mais mène depuis une décennie des activités de haut niveau dans les principaux domaines de la physique classique et quantique ayant trait à l'optique et à ses applications : citons les cristaux photoniques (plans et fibrés), la spectroscopie à très haute résolution,la nano-plasmonique, l'optique quantique et l'intrication, la lévitation optique, l'instrumentation de pointe...
Un des domaines les plus en vue, mené par le groupe de Philip Russell qui sera l'hôte de Joseph Zyss, est celui de la fabrication et de l'étude des fibres à cristaux photoniques, qui constitue une percée majeure dans le domaine de la science et des applications associées à la propagation dans les fibres optiques.
Il s'agit en l'occurrence de structures finement compartimentées, qui maintiennent sur de longues distances une structure alvéolaire présentant d'extraordinaires possibilités de manipulation des propriétés optiques (dans un esprit analogues à celui des cristaux photoniques usuels, mais présentant ici les avantages de la propagation sur de très longues distances dans la troisième dimension).
De plus, le caractère très lacunaire de ces milieux constitue en soi un défi à caractère fondamental, le dogme dominant en matière de confinement de la lumière étant l'élévation de l'indice, associée en principe à la densification de la matière. Il se prête par ailleurs de façon idéale à l'introduction et à la manipulation de fluides et de micro ou nanoparticules solides, aux fins d'analyse, comme de propulsion et d'études d'effets opto-mécaniques d'une grande nouveauté, à caractères eux-mêmes doublement appliqué et fondamental..
Dans ce contexte, s'appuyant sur plusieurs années d'interactions fructueuses avec Philip Russell, le projet de Joseph Zyss, en partenariat étroit avec Philip et son équipe, est double :
- il s'agira, d'une part, d'explorer et de promouvoir de nouvelles configurations non-linéaires permettant de tirer parti du maintien sur de longues distances d'un rayonnement fortement confiné, hautement propice à l'efficacité des interactions non-linéaires, avec la possibilité de jouer sur la modularité des propriétés structurelles des fibres de type cristal photonique (par exemple pour optimiser des propriétés essentielles de type accord de phase ou autre)
- il s'agira, d'autre part, d'exploiter le caractère lacunaire des fibres de type cristal photonique pour promouvoir l'hybridation de l'échafaudage de base en silice avec des polymères et des métaux aux échelles adéquates (submicroniques au niveau transversale, aux longues distances dans la direction longitudinale).
L'attribution de ce prix, et l'opportunité qu'il ouvre en matière de rapprochements de compétences et de savoir-faire complémentaires entre Cachan et Erlangen, survient à point nommé dans la quête poursuivie depuis le milieu des années 70 par Joseph Zyss, au travers de différentes familles de matériaux, de nombreuses configurations physiques et de barrières échelles dimensionnelles et temporelles de plus en plus aisément franchissables : celle d'un milieu non-linéaire optimal, c'est-à-dire se prêtant à un effet de conversion de fréquence d'un rendement proche de 100% pour une énergie optique injectée qui soit minimale (par exemple, un rayonnement cohérent continu de l'ordre du mW ou moins, tel qu'engendré par un laser Helium-Neon ou une simple diode).
Les retombées tant fondamentales qu'appliquées d'un tel objectif, qui se décline à ce jour en de nombreuses étapes et de multiples réalisations et champs d'application (dont le dernier en date est la véritable explosion des applications des méthodes d'imagerie multi-photonique, un domaine très largement issu des travaux pionniers en optique non-linéaire dans les milieux moléculaires), sont de nature à révolutionner les perspectives de développement, tant en technologies de l'information qu'en matière de science de la vie (imagerie, diagnostic et processus d'intervention non invasifs).
Il faudra pour cela se montrer persistant dans la transgression de barrières non moins redoutables, quoique largement artificielles, entre disciplines et corporations associées, un objectif que Joseph Zyss s'est toujours efforcé de mettre en œuvre dans trois domaines d'activité menées depuis plus de trente ans : recherche, enseignement et création et de direction de laboratoires et d'institutions.
Le MPL est largement inspiré par les mêmes idéaux et leur mise en pratique. Une très heureuse dualité entre l'Institut d'Alembert et l'ENS Cachan devrait trouver matière à se déployer grâce à la reconnaissance et au cadre offert par la prestigieuse Fondation Alexander von Humboldt.