Outre les exposés techniques sur mes diverses activités scientifiques (voir mes publications et profil Google Scholar), je suis également heureux de parler de divers sujets plus généraux à des publics variés, des non-spécialistes aux experts. Je suis assez occupé, mais n'hésitez pas à m'envoyer un courriel pour que nous puissions trouver un arrangement et une date qui vous conviennent. Les conférences peuvent être données en anglais ou en français. Vous pouvez voir des aperçus de mes conférences sur ma chaîne YouTube personnelle.
Sujets des conférences
Les exposés ci-dessous couvrent différents aspects de mes activités de recherche et d'autres centres d'intérêt. Elles peuvent être données indépendamment les unes des autres ou certains aspects peuvent être combinés.
50 ans de solitons : des principes fondamentaux aux applications
L'année 2023 marque le cinquantième anniversaire de la prédiction par Hasegawa et Tappert de la possibilité de générer des solitons temporellement localisés dans les fibres optiques. Cette découverte a ouvert un tout nouveau domaine, celui de la fibre optique non linéaire, et les concepts de solitons sont désormais au cœur de nombreux domaines de la photonique, notamment la conception de lasers ultrarapides, la génération de peignes de fréquences, ainsi que les études interdisciplinaires liées aux ondes scélérates optiques. Cet exposé donnera un aperçu du domaine et peut être adapté à une durée de 30 à 120 minutes !
Apprentissage machine en photonique non linéaire ultrarapide
L'apprentissage machine est un sous-ensemble de l'intelligence artificielle qui implique l'utilisation de méthodes algorthmiques et statistiques avancées pour l'analyse, l'interprétation et le contrôle des données. Dans cet exposé, je passe en revue nos récents progrès dans l'application d'une gamme de différentes techniques d'apprentissage machine dans le domaine de la fibre optique non linéaire ultrarapide. Nous démontrons que les réseaux neuronaux peuvent être utilisés pour identifier automatiquement des structures de soliton basées sur l'analyse spectrale, nous présentons des résultats utilisant des algorithmes évolutionnaires pour contrôler la dynamique non linéaire complexe des lasers à fibre ultrarapides et la génération de supercontinuum, et nous utilisons des techniques de régression éparse et de clustering pour développer des connaissances fondamentales sur la propagation non linéaire, en essayant de reconstruire des modèles à partir de données et d'automatiser la recherche de processus physiques dominants.
Fake News dans la société, Fake News dans la science
Il est généralement admis que la prolifération de la désinformation et des fausses nouvelles constitue une menace importante pour la société à de multiples niveaux. Étant donné que ces dernières années ont vu la prolifération de la désinformation sur des aspects scientifiques tels que le changement climatique et la sécurité des vaccins, il est essentiel pour les scientifiques de comprendre les origines de la désinformation et de ses effets néfastes sur la perception du public, la confiance et la prise de décision. L'exposé présentera quelques exemples historiques tirés des médias en général et de la communauté scientifique, et s'articulera autour d'une discussion sur l'éthique scientifique, la fraude scientifique et la responsabilité de tous les scientifiques de renforcer la confiance et la compréhension du public à l'égard des questions critiques dans le domaine de la science et de la technologie. L'exposé résumera également quelques stratégies et solutions pour lutter contre la propagation des fausses nouvelles dans la société et la science.
La lumière, les lasers et le prix Nobel
Bien que nous pensions souvent que les applications laser en photonique sont plus étroitement liées à l'ingénierie qu'aux sciences fondamentales, le développement du laser suit en fait un chemin parallèle à la recherche fondamentale dans de nombreux domaines de la physique, et se croise avec la reconnaissance de nombreux pionniers de l'optique par le biais du prix Nobel. Cet exposé décrit certaines des principales contributions historiques à notre compréhension moderne de la lumière et des lasers, ainsi que le contexte dans lequel ont été décernés un certain nombre de prix Nobel importants dans ces domaines.
Solitons, les techniques de mesure ultrarapides et les événements extrêmes dans des fibres optiques non linéaires
L'année 2023 représente 50 ans depuis la première proposition d'ondes de soliton optique dans la fibre, et avec les développements continus dans les sources, les matériaux et les guides d'ondes, le domaine est plus actif que jamais. L'étude de la propagation d'impulsions non linéaires extrêmes dans les fibres optiques et les lasers à fibres est un domaine qui a suscité beaucoup d'intérêt récemment, et les expériences ont révélé un paysage riche d'interactions complexes dues à l'interaction de la non-linéarité, de la dispersion et de la dissipation. Dans le passé, cependant, ces dynamiques n'ont pas pu être mesurées complètement en raison de limitations expérimentales, mais de nouvelles techniques ont maintenant ouvert la possibilité d'analyser une gamme de processus non linéaires inédits, y compris la génération d'événements spontanés d'"ondes scélérates" présentant des analogies avec les vagues géantes et destructrices à la surface de l'océan. Après une introduction générale au domaine et un aperçu des techniques de mesure utilisées, nous discuterons d'une série de résultats récents concernant à la fois la propagation des fibres et les systèmes laser à fibres. Nous décrirons également comment les outils de l'intelligence artificielle, tels que les réseaux neuronaux, fournissent de nouvelles méthodologies passionnantes pour étudier et comprendre ces dynamiques complexes.
Événements extrêmes dans la nature, ondes scélérates en optique
L'un des principaux défis à relever pour comprendre les événements extrêmes en physique consiste à élaborer des modèles rigoureux reliant la dynamique complexe de la génération et le comportement statistique associé. Cependant, les études quantitatives des phénomènes extrêmes sont souvent entravées de deux manières : (i) la rareté intrinsèque des événements étudiés et (ii) le fait que ces événements apparaissent souvent dans des environnements où les mesures sont difficiles. Un cas particulier d'intérêt concerne les tristement célèbres ondes scélérates océaniques qui ont été associées à de nombreuses catastrophes maritimes. L'étude des ondes scélérates dans des conditions contrôlées est problématique et le phénomène fait toujours l'objet de recherches intensives. D'autre part, il existe de nombreux liens qualitatifs et quantitatifs entre la propagation des ondes en optique et en hydrodynamique, car une perturbation de l'indice de réfraction induite de manière non linéaire sur un matériau optique se comporte comme un fluide en mouvement et est décrite mathématiquement par la même équation de propagation que les ondes non linéaires en eau profonde. Dans ce contexte, des expériences significatives ont été rapportées en optique au cours des deux dernières années, où des techniques de mesure avancées ont été utilisées pour quantifier l'apparition de champs optiques localisés extrêmes qui ont été appelés "ondes scélérates optiques". L'analogie entre l'apparition de structures localisées en optique et les ondes scélérates à la surface de l'océan est à la fois intrigante et attrayante, car elle permet d'explorer la dynamique des valeurs extrêmes dans un environnement optique pratique. L'objectif de cet exposé est de discuter des résultats obtenus en optique et d'examiner les similitudes et les différences avec les ondes scélérates optiques. L'exposé constituera une introduction appropriée aux aspects spécialisés de la physique des océans et de l'optique, et sera accessible aux non-spécialistes.
Nouveaux guides d'ondes, nouvelles non-linéarités, nouvelles directions dans la science ultrarapide
Les domaines du développement des sources laser et de l'optique non linéaire sont des partenaires naturels depuis maintenant plus d'un demi-siècle, et ce partenariat a eu un impact sur tous les domaines de la science et de la technologie. L'objectif de cet exposé est de passer en revue une large sélection de nouvelles percées dans le domaine de l'optique non linéaire. Nous discuterons en particulier de la manière dont les développements de nouveaux matériaux et de nouvelles classes de guides d'ondes photoniques conduisent à des avancées fondamentales dans la compréhension des interactions non linéaires entre la lumière et la matière et à de nouvelles applications dans de nombreux domaines différents. Nous nous concentrerons en particulier sur le développement de la photonique non linéaire ultrarapide, et nous examinerons comment ces avancées motivent de nouvelles directions de recherche inattendues avec des applications surprenantes pour d'autres domaines de la physique.
Impulsions complexes et la nouvelle physique : mesures d'impulsions complètes en optique ultrarapide
Depuis son premier développement il y a vingt ans, le gating optique résolu en fréquence (FROG) est devenu un outil de caractérisation essentiel dans le domaine de l'optique ultrarapide, et ses nombreuses réussites sont désormais bien connues. L'utilisation du FROG a contribué de manière cruciale au développement de lasers optimisés de moins de 10 fs produisant des impulsions limitées en transformée, et a motivé une recherche continue de techniques connexes et complémentaires étendant la caractérisation complète des impulsions à de nouveaux régimes de longueur d'onde et mesurant des impulsions temporelles d'une durée de plus en plus courte. L'objectif de cet exposé est de mettre l'accent sur les succès particuliers obtenus par le FROG dans la caractérisation d'impulsions loin de la limite de transformation associée à diverses classes de propagation d'impulsions non linéaires. Bien que la caractérisation de champs optiques complexes à l'aide du FROG ait posé divers défis expérimentaux, ceux-ci ont tous été relevés et les résultats obtenus ont ouvert de nouvelles directions de recherche dans le domaine de l'optique non linéaire. Parmi les résultats qui seront examinés, citons : les premiers résultats confirmant directement la propagation de solitons et la dynamique des chocs optiques dans les fibres optiques, les mesures de la propagation de fibres auto-similaires qui ont ouvert un nouveau champ de recherche dans l'étude de la physique des "similitudes" optiques, les mesures de nouvelles classes de champs localisés bidimensionnels analogues aux ondes scélérates optiques de haute intensité observées en hydrodynamique.
Tutoriel sur les fibres optiques non linéaires et la génération de supercontinuum (une durée de 1 à 3 heures)
Cet exposé propose un tutoriel complet/un cours abrégé sur la physique des fibres optiques non linéaires et la génération de supercontinuum dans les fibres optiques. Les aspects fondamentaux et les applications sont pris en compte. Les mots-clés incluent : la physique du supercontinuum, la fission de solitons, les solitons Raman, l'instabilité de modulation, les ondes dispersives, l'évolution auto-similaire, les amplificateurs à fibre optique, la compression d'impulsion, la conversion de fréquence et la régénération, les ondes scélérates. Si le temps le permet et si des moyens informatiques sont disponibles, les participants peuvent également recevoir une formation aux méthodes numériques permettant l'intégration de l'équation de Schrodinger non linéaire généralisée.
Les conférences Feynman de 1979 en Nouvelle-Zélande sur la QED
L'électrodynamique quantique (EQ) était le sujet de QED-The Strange Theory of Light and Matter (L'étrange théorie de la lumière et de la matière), le livre populaire de Richard Feynman publié par Princeton University Press en 1985. À la page 1, Feynman fait brièvement référence au fait que le livre est basé sur une série de conférences générales sur la DEQ, qui ont toutefois été données pour la première fois en Nouvelle-Zélande. À l'université d'Auckland, ces conférences ont été données en 1979, sous le nom de Sir Douglas Robb, et des bandes vidéo de ces conférences ont été conservées par le département de physique de l'université d'Auckland, mais elles n'ont été diffusées que rarement et risquaient fort de se dégrader et d'être perdues. J'avais vu ces vidéos lorsque j'étais étudiant et, lorsque j'ai été nommé maître de conférences en 1994, l'une des premières choses que j'ai faites a été de travailler avec des experts en audiovisuel pour veiller à ce que ces vidéos soient remastérisées et préservées, transcrites et numérisées. J'ai également eu le plaisir de contacter Ralph Leighton et la succession Feynman pour veiller à ce que ces documents soient mis à disposition gratuitement sur une base non lucrative. Plus tard, après mon arrivée en France en 2000, j'ai assuré la liaison avec Sir Harry Kroto et le Vega Science Trust pour les placer sur une plateforme de diffusion en continu, et ils ont maintenant migré sur YouTube. Ils ont été visionnés des millions de fois. Cet exposé décrira ce contexte, ainsi que les résultats d'un examen détaillé de ces bandes vidéo réalisé avec l'historien des sciences Alistair Kwan, qui était étudiant à l'époque. Il existe des différences très intéressantes entre les conférences originales d'Auckland et les versions publiées, et certaines citations choisies dans les conférences montrent que les conférences originales donnent un aperçu supplémentaire du caractère de Feynman et ont une grande valeur éducative. Vous trouverez ci-dessous un extrait vidéo dans lequel Feynman donne son point de vue unique sur la réflexion de la lumière.
Connexions inattendues dans la recherche pure et appliquée
Il existe actuellement un débat international intense sur les meilleurs moyens de gérer les interactions entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée. Cependant, bien que l'on ait parfois tendance à considérer qu'il s'agit d'un problème moderne, les mêmes questions se sont souvent posées au cours de l'histoire du développement scientifique. Cet exposé passera en revue quelques exemples particuliers de la science non linéaire, en discutant d'aspects non appréciés de la recherche en physique des solitons non linéaires, couvrant la pose du câble transatlantique au XIXe siècle, le projet Manhattan, les prix Nobel de physique de 2005, 2009 et 2018, les dernières techniques de diagnostic médical et la détection de planètes extrasolaires. Nous verrons également comment ces développements conduisent à des avancées spectaculaires en optique non linéaire et à des progrès fondamentaux dans la compréhension des interactions non linéaires entre la lumière et la matière, à de nouvelles approches pour la conception de lasers ultrarapides et à des applications surprenantes dans d'autres domaines de la physique. L'exposé portera sur les aspects techniques de la propagation des ondes et de la photonique non linéaire, mais il sera parsemé d'anecdotes historiques et s'adressera donc à un public général.
Le monde ultra-rapide inattendu
Ces dernières années ont été marquées par d'énormes progrès dans la capacité à générer et à façonner des champs optiques à des échelles de temps ultrarapides. Cet exposé donnera un aperçu de la recherche sur ces sujets, en se concentrant sur deux domaines spécifiques : (i) la génération de faisceaux accélérateurs femtosecondes pour le micro- et le nano-usinage du verre, du silicium, du diamant et du graphène ; (ii) l'utilisation de techniques avancées en temps réel pour étudier les instabilités optiques et l'utilisation de champs optiques pour créer des analogues aux "ondes scélérates" tristement célèbres et destructrices à la surface des océans.
Médiation avec l'UNESCO - Année internationale de la lumière 2015 et Journée internationale de la lumière
Un partenariat de plus de 100 sociétés et organisations scientifiques de plus de 85 pays a mené avec succès une initiative pour que l'année 2015 soit déclarée Année internationale de la lumière (AIL2015) par l'Assemblée générale des Nations unies. L'Année internationale de la lumière a vu des milliers d'organisations universitaires et industrielles du monde entier unir leurs forces pour sensibiliser aux nombreuses façons dont la photonique influe sur notre vie dans des domaines tels que l'énergie, l'éducation, le changement climatique et la santé. Grâce à ces efforts, l'AIL 2015 a été l'une des manifestations internationales les plus réussies et les plus visibles de l'UNESCO, avec des activités impliquant des millions de personnes dans plus de 100 pays à travers le monde. Dans la foulée, l'UNESCO a proclamé la Journée internationale de la lumière en 2018, qui est une célébration annuelle de l'enseignement dans le monde entier. Les six éditions depuis 2018 ont vu plus de 2500 événements se dérouler dans le monde entier, et ont créé une communauté internationale de médiation scientifique dynamique et très active. Cet exposé donne un aperçu de ces actions, ainsi que du processus général impliqué dans le travail avec une organisation internationale telle que l'UNESCO, et de la manière dont les scientifiques peuvent communiquer efficacement leurs idées avec les décideurs et les politiciens. Il fournira également des conseils pratiques sur la manière dont une initiative multipartenaires de cette envergure peut être gérée, y compris des discussions sur l'organisation, la délégation des responsabilités au niveau international et la collecte de fonds.
Survivre en science : ce qu'on ne vous dit pas sur les carrières dans la recherche !
L'obtention d'un doctorat est une étape importante et significative de votre vie, mais ce n'est qu'un début ! Une carrière réussie dans la recherche exige non seulement un doctorat, mais aussi de nombreuses autres compétences dans de multiples domaines : de l'appréciation des objectifs plus larges de la science fondamentale à la rédaction et à la communication, en passant par la gestion et le leadership. Au début, l'étendue des compétences requises peut sembler décourageante, mais l'objectif de cette présentation est d'essayer de fournir des conseils simples et pratiques pour aider les chercheurs en début de carrière à construire et à profiter d'une carrière à long terme dans le domaine de la photonique. Parmi les sujets abordés, citons : le réseautage, les options de carrière, la rédaction d'articles et les conférences, l'éthique, le passage de l'étudiant au post-doctorant et au chef d'équipe, les possibilités de financement, etc.
La communication scientifique pour les chercheurs en début de carrière
Il est essentiel pour tous les chercheurs d'être en mesure de communiquer efficacement la science à différents publics, mais c'est particulièrement important pour les étudiants et les jeunes diplômés qui souhaitent faire carrière dans le monde universitaire ou dans l'industrie. Ce webinaire fournira un aperçu général de l'écosystème de la communication scientifique, des conseils sur la façon de communiquer efficacement les points clés de votre recherche à un public de spécialistes, aux questions plus générales sur la façon de s'engager avec le public et d'organiser des événements de médiation. Il décrira également quelques opportunités de carrière dans le domaine de la communication scientifique. Cette présentation peut être adaptée de 30 minutes à 4 heures ! Une séance de questions-réponses fait également partie intégrante du sujet, et le public est invité à soumettre ses questions à l'avance.
Une brève histoire de la lumière
La lumière est un sujet fantastique pour stimuler l'imagination et l'intérêt des étudiants de tous âges pour les sciences. Avec une préparation adéquate, je peux vous proposer une conférence publique de 60 à 90 minutes sur la lumière, du big bang aux applications modernes dans les communications, avec des démonstrations en direct de toutes sortes illustrant les principes (entre autres) de la médecine légale, des atomes froids, de la mécanique quantique, des sabres laser, de la lévitation et bien plus encore... Cette conférence nécessite un soutien local, mais une liste détaillée des démonstrations possibles et des conditions requises peut être fournie. L'idée est de laisser à l'université d'accueil une copie des diapositives utilisées afin que des conférences similaires puissent être données localement à des écoles, à des étudiants débutants, etc.
Science, scepticisme et la marche sur les braises
La marche sur le feu consiste à marcher pieds nus sur un lit de braises ou parfois sur des pierres chaudes. Pratiquée par de nombreuses cultures, elle a souvent été associée à des pouvoirs surnaturels et considérée comme un test de foi. Cependant, tout lien entre la marche sur le feu et des phénomènes surnaturels, paranormaux ou new age est totalement absurde, et la vérité réside dans la science. Un certain nombre de facteurs entrent en jeu, mais en substance, bien qu'un lit de braises incandescentes puisse paraître terrifiant et que la température interne des braises puisse dépasser les 500°C, la température de surface peut être considérablement plus basse, et la faible conductivité thermique de la couche de surface entraîne un transfert de chaleur minimal, à condition que le contact soit suffisamment bref. Je donne des conférences et des démonstrations de marche sur le feu depuis 1997, après avoir été "formé" par la légende néo-zélandaise de la marche sur le feu, John Campbell. Une conférence et une démonstration vont de pair et la conférence peut aussi donner la critique d'un physicien sur les pseudosciences et les croyances irrationnelles en général.