Influence des paramètres structuraux de la silice sur la non-linéarité quadratique imprimée dans les fibres optiques multimodes

Discipline

Electronique des Hautes Fréquences, Photonique et Systèmes

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Non-linéarité, Fibre à gradient d’indice, Poling optique, Imagerie Raman, Température fictive, Peigne de fréquence

Mots-clés

Fibres multimodes,

Silice - Structure,

Spectroscopie infrarouge,

Spectroscopie Raman

Dans cette thèse, nous caractérisons l’aptitude des fibres multimode à gradient d’indice à générer une non- linéarité d’ordre 2. Lors de notre étude, nous avons visualisé une différence significative sur le poling optique entre deux fibres MMGRIN dopées Germanium. Les deux fibres, produites par deux fabricants différents, Alcatel et Thorlabs, présentent les mêmes propriétés physiques : diamètres de cœur et de gaine de respectivement 50/125 µm et de composition chimique identique. Cependant, nous observons des résultats d'efficacité de poling radicalement différents. Tout d'abord, nous avons caractérisé l'écriture de la non- linéarité de second ordre dans le cœur de la fibre optique en utilisant la microscopie multiphotonique. La non-linéarité χ(2) inscrite dans la fibre produite par la compagnie Alcatel et la structuration longitudinale et dans la section de la non-linéarité χ(2) ont été observées spatialement. Nous avons complété cette étude par de multiples analyses de l’impact du poling optique sur des effets non linéaires d’ordre 3. Avec cette analyse purement optique, une étude complète est réalisée dans cette thèse sur la caractérisation de la structure des matériaux avec une analyse des spécifications des fibres. Nous effectuons une étude approfondie sur l’imagerie Infrarouge et Raman des différentes MMGRIN utilisées afin de comparer la structure locale de la silice avant et après le processus de poling. Ce travail de compréhension met en exergue l’impact de la structure du matériau sur sa capacité à générer une non-linéarité χ(2). Nous proposons une discussion sur le rôle de la structure locale de la silice, liée à l'histoire thermique de la fibre au cours de son processus de fabrication et l'impact de la capacité d'un type de structure de silice à produire de nouvelles fréquences avec un processus de poling optique.