De la recherche fondamentale au partenariat industriel

laser

Sources laser à fibre de nouvelle génération

Objectif du projet

Génération de supercontinuum dans les fibres optiques - valorisation et applications
continuum3

Nous avons démontré en 2002 une configuration physique originale permettant de générer des supercontinuum spectraux intenses, sur presque deux octaves, à partir d’un microlaser Nd :YAG sub-nanoseconde et d’une fibre DSF standard des télécommunications optiques, en lieu et place des sources femtosecondes massives et des fibres microstructurées habituellement utilisées pour ce type d’application. En vue d’adapter ces sources de type « laser blanc » aux spécificités des diverses applications potentielles et de les transférer dans l’industrie, nous avons poursuivi leur développement. Par ailleurs, nous avons abordé récemment le développement d’une nouvelle génération de sources supercontinuum, en régime continu et à base de lasers à fibre. Ces sources présentent l’avantage d’être entièrement fibrées, donc encore plus stables et faciles à mettre en œuvre. De plus, le régime continu permet d’atteindre des densités spectrales de puissance mille fois supérieures au régime impulsionnel : par combinaison de processus Raman et instabilité de modulation, nous venons de démonter un supercontinuum délivrant typiquement 2,5 mW/nm sur plus de 800 nm d’étendue spectrale dans la gamme spectrale d’intérêt pour les télécommunication optiques.

Laser à fibre Raman continu et à synchronisation de modes

Cascade Raman

Cascade Raman

Les lasers Raman à fibre ont été spécifiquement développés en tant que sources compactes puissantes et de longueur d’onde ajustable pour répondre à la demande forte de l’industrie des télécommunications. Ces lasers sont typiquement des résonateurs Fabry-Pérot fibrés, imbriqués à l’aide de réseaux de Bragg et alimentés par une onde puissante et continue autour de 1100 nm.
Par cascade Raman, cette onde est convertie sur une ou plusieurs longueurs d’onde dans la gamme 1200-1600 nm. Ces lasers sont particulièrement bien adaptés pour l’amplification optique distribuée dans les lignes de transmissions WDM. Cependant, ils présentent encore une grande instabilité à faible puissance d’émission, ce qui dégrade la figure de bruit des amplificateurs. En collaboration avec Alcatel et l’Université Libre de Bruxelles, nous avons étudié théoriquement et expérimentalement le rôle de la dispersion chromatique dans la dynamique des lasers Raman. Dans ce but, la dispersion de la fibre de cavité a été ajustée afin d’obtenir un régime radicalement différent du fonctionnement usuel, en mettant à profit le mélange à quatre ondes pour inhiber le seuil abrupt du laser et stabiliser ainsi l’émission à faible puissance.

Personnes impliquées

T. Sylvestre (CR, 30%), H. Maillotte (DR, 25%), A. Boucon (DOC, 100%), J.C. Beugnot (DOC, 40%), A. Mussot (DOC, 20%), A. Vedadi (DOC, 10%), L. Provino (DOC, 25%).

Collaborations

Université d’Auckland Nouvelle Zélande, Université Alcalá, Madrid, Espagne,
Université Libre de Bruxelles, Alcatel-Lucent R&I Marcoussis, LPUB Dijon, Laserlabs Etampes. Université Technologique de Lille

Publications Relatives

  • "Passively mode-locked Raman fiber laser with 100 GHz repetition rate," Jochen Schröder, Stéphane Coen, and Frédérique Vanholsbeeck, and Thibaut Sylvestre Optics Letters, VOL. 31, NO. 23, page 3489-3491 (2006).
  • "Supercontinuum generation using continuous-wave multi-wavelength pumping and dispersion management," T. Sylvestre, A. Vedadi, H. Maillotte, F. vanholsbeeck and S. Coen, Opt. Lett. Vol. 31, No. 13, pp2036-2038, July 1 (2006)
  • "Tailoring CW supercontinuum generation in microstructured fibers with two-zero dispersion wavelengths," Arnaud Mussot, Maxime Beaugeois and Mohamed Bouazaoui and Thibaut Sylvestre, to appear in Optics Express (2007)
  • "Numerical modeling of a four-wave mixing-assisted Raman fiber laser", F. Vanholsbeeck, S. Coen, Ph. Emplit, C. Martinelli, F. Leplingard, and T. Sylvestre, Optics Letters 29, n°23, 2719-2721 (Dec. 2004).
  • " Self-induced modulational instability laser revisited : normal dispersion and dark pulse train generation”, T. Sylvestre, S. Coen, Ph. Emplit, and M. Haelterman, Optics Letters 27, 482-484 (2002).
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