Solveig PERRET : "Génération de lumière Supercontinuum dans le visible et l’ultraviolet dans des fibres optiques multimodes de silice dopée à saut d'indice"

Travaux de thèse de Solveig PERRET : "Génération de lumière Supercontinuum dans le visible et l’ultraviolet dans des fibres optiques multimodes de silice dopée à saut d'indice"

Résumé : Bien que la propagation non-linéaire d'impulsions multimodales ait été étudiée dans les fibres optiques multimodes depuis les années 1970, les récents développements dans le domaine des matériaux et des techniques de fabrication des fibres ont considérablement renouvelé l'intérêt pour ce domaine. Dans cette thèse, nous rapportons l'étude expérimentale du processus de conversion non-linéaire de fréquence dans les fibres à saut d'indice multimodes pour générer de nouvelles composantes spectrales dans les régions du proche ultraviolet (UV-A) et du visible. Deux études particulières ont été réalisées. Dans la première, une fibre à saut d'indice faiblement multimode a été étudiée avec deux sources laser à 532~nm et 1064~nm. En fonction des particularités des conditions expérimentales, les résultats obtenus avec le pompage à 532~nm ont donné soit un large continuum multimode s'étendant de 515~nm à 680~nm, soit une série de composantes spectrales discrètes émises dans des modes d'ordre supérieur sur la plage de 524~nm à 538~nm. De plus, toujours en fonction des conditions expérimentales, lors du pompage à 1064~nm, les expériences ont donné soit un supercontinuum multimode s'étendant de 560~nm à 2350~nm, soit une série de pics spectraux discrets dans des modes d'ordre supérieur observés simultanément avec un élargissement spectral continu. Dans la seconde étude, les expériences ont porté sur la conversion non-linéaire de fréquences dans une fibre à cristaux photoniques en verre de silice spéciale UV avec pompage à 532~nm et 355~nm. Les résultats du pompage à 355 nm, en particulier, ont permis de générer des pics spectraux discrets d'ordre supérieur sur la plage 350~nm à 379.7~nm. D'autres expériences avec une injection dans les ponts de la microstructure de la fibre à cristaux photoniques ont permis d'obtenir un continuum en cascade Raman s'étendant de 350~nm à 390~nm. Les travaux expérimentaux de cette thèse ont été accompagnés soit de calculs théoriques des accords de phase intermodaux, soit de simulations de la propagation d'impulsions dans une fibre optique, si nécessaire. Cette thèse contribue à l'ensemble croissant de résultats montrant l'utilité des effets non-linéaires dans les fibres multimodes pour générer un rayonnement cohérent sur de larges plages spectrales.

Composition du jury : 

John DUDLEY, PREX, Université Bourgogne - Franche-Comté, Directeur de thèse

Thierry CHARTIER, Professeur des Universités, Institut FOTON (UMR 6082) ENSSAT, Université de Rennes 1, Rapporteur

Philippe ROY, Directeur de recherche, Institut de recherche Xlim UMR CNRS, Université de Limoges, Rapporteur

Sylvie LEBRUN, Maître de conférences, Institut d'Optique Graduate School Laboratoire Charles Fabry, Examinateur

Maxime JACQUOT, Professeur des Universités, Université de Bourgogne Franche-Comté, Examinateur

Gil FANJOUX, Professeur des Universités, Université de Bourgogne Franche-Comté, CoDirecteur de thèse

Localisation : Salle VISIO, Bâtiment TEMIS, Institut FEMTO-ST, 15B, Avenue des Montboucons, Besançon