Lasers femtosecondes SWIR-MIR à fibres optiques pour la génération de rayonnements secondaires de l’EUV au MIR

Discipline

Electronique des hautes fréquences, photonique et systèmes

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Soliton, Puissance crête, Impulsion primaire, Moyen infrarouge

Mots-clés

Lasers à infrarouges,

Lasers femtoseconde,

Solitons,

Lasers de puissance

L’interaction entre l’auto-modulation de phase de phase et la dispersion temporelle permet l’installation du régime solitonique, solution de l’équation de Schrödinger en régime non linéaire. Dans le cas d’impulsion subpicoseconde emplissant la condition d’existence du soliton fondamental, leur large spectre les expose à la dispersion d’ordre 3 et la susceptibilité Raman. L’interaction de ses phénomènes mène à l’auto-décalage de soliton. La fission solitonique et l’auto-décalage de soliton permettent la génération d’impulsion proche 100 fs accordables en longueur d’onde. La problématique de la thèse se résume à l’utilisation de ce phénomène pour développer des systèmes à fortes puissances crêtes à des longueurs d’ondes, entre 2 et 3μm,non couvertes par les lasers de type MOPA et MOFA. Le design de fibres à large aire modale a été nécessaire afin de réaliser des sources à fortes puissances crêtes dans la bande de transparence de la silice. L’étude des différentes fibres transparente dans le moyen infrarouge a été nécessaire ainsi que leur intégration dans un système MOFA pour la réalisation de source dans la gamme [2,4;3] μm.La maitrise des propriétés du régime solitonique a permis de génération des impulsions de puissance crête proche et supérieure au MW dans des fibres souples à cœur plein (0,8MW à 1,7μm et 2,8MW à 2,2μm); ainsi que, la génération de soliton via un laser monolithique à des longueurs d’ondes peu couvertes >2,4 μm avec des puissances crêtes non égalées (35kW à 2,75μm, 9kW à 3,01μm).