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Dynamiques non linéaires dans les fibres multimodes à gradient d’indice : Caractérisation spatiotemporelle/ spectrale, et applications à la génération de supercontinuum MIR

(Document en Français)

Accès au(x) document(s)

Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse consultable sur internet, en texte intégral.
  • Accéder au(x) document(s) :
    • https://www.theses.fr/2022LIMO0017/abes
    • https://theses.hal.science/tel-03629672
    Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Informations sur les contributeurs

Auteur
Leventoux Yann
Date de soutenance
03-02-2022

Directeur(s) de thèse
Février Sébastien - Couderc Vincent
Président du jury
Sylvestre Thibaut
Rapporteurs
Kibler Bertrand - Mussot Arnaud
Membres du jury
Février Sébastien - Couderc Vincent - Sylvestre Thibaut - Duclere Jean-René

Laboratoire
XLIM - UMR CNRS 7252
Ecole doctorale
École doctorale Sciences et Ingénierie des Systèmes, Mathématiques, Informatique (Limoges ; 2018-2022)
Etablissement de soutenance
Limoges

Informations générales

Discipline
Electronique des hautes fréquences, photonique et systèmes
Classification
Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres
Fibre multimode à gradient d’indice, Dynamiques non linéaires spatiotemporelles, Supercontinuum moyen infrarouge fibré, Caractérisation spatiotemporelle et spatiospectrale, Amplification thulium
Mots-clés
Fibres multimodes,
Lasers à fibre,
Rayonnement infrarouge,
Lasers femtoseconde,
Kerr, Effet
Résumé :

Cette thèse décrit l’utilisation de fibres multimodes à gradient d’indice (GIMF) pour l’amélioration des systèmes lasers. Ces dernières années, ces fibres ont connu un regain d’intérêt notamment dans les systèmes de télécommunications à multiplexage spatial ou pour la réalisation de composants optiques. En régime de forte intensité, il a été démontré récemment que l’auto-imagerie du faisceau s’y propageant permet l’émergence de dynamiques non linéaires spatiales, temporelles et spectrales inédites. L’autonettoyage de faisceau par effet Kerr, qui transforme un faisceau multimode (speckle) en un faisceau quasi-gaussien, en est une manifestation spectaculaire. Cette thèse étend les connaissances relatives à ce phénomène en démontrant le nettoyage de faisceau en régime faiblement multimode. J’ai aussi identifié expérimentalement les modes impliqués dans les couplages intermodaux via un nouveau système de cartographie spatio-temporelle avec une résolution de 8 ps. Finalement, je montre qu’un faisceau monomode de faible énergie peut déclencher le phénomène d’autonettoyage sur un second faisceau très multimode et de forte intensité, avec pour application à plus long terme la réalisation de portes logiques tout-optique. L’auto-imagerie de faisceau dans une fibre multimode à gradient d’indice s’accompagne aussi de la génération de raies paramétriques. Dans une seconde partie de cette thèse, je me suis intéressé à ces dynamiques non linéaires spatiospectrales. Dans un premier temps, j’ai caractérisé finement le contenu modal des raies paramétriques, ce qui n’avait pas été fait jusqu’alors. J’ai par la suite exploité la forte densité spectrale de puissance de ces raies paramétriques fortement décalées de la longueur d’onde de pompe pour générer un supercontinuum intense dans le moyen-infrarouge à partir d’un laser à 1 µm, pour la première fois à ma connaissance. Finalement, j’ai étudié les conditions prévalant à l’optimisation de l’extension spectrale du continuum moyen-infrarouge et démontré qu’un choix judicieux des caractéristiques du faisceau d’entrée permet d’étendre la couverture spectrale du supercontinuum sur trois octaves, de 0,75 à 6 µm.

Informations techniques

Type de contenu
Text
Format
PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine
STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant
2022LIMO0017
Numéro national
2022LIMO0017

Pour citer cette thèse

Leventoux Yann, Dynamiques non linéaires dans les fibres multimodes à gradient d’indice : Caractérisation spatiotemporelle/ spectrale, et applications à la génération de supercontinuum MIR, thèse de doctorat, Limoges, Université de Limoges, 2022. Disponible sur https://aurore.unilim.fr/ori-oai-search/notice/view/2022LIMO0017