Étude et réalisation d'une chaine laser femtoseconde : rôle des phénomènes solitons dans les lasers femtosecondes à dispersion contrôlée

par François Salin

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Alain Brun.

Soutenue en 1987

à Paris 11 .

Le président du jury était Jean-Claude Lehmann.

Le jury était composé de André Antonetti, Christian Imbert, Alain Brun, Claude Froehly, Jean-Claude Lehmann.


  • Résumé

    Ce mémoire décrit plusieurs expériences effectuées à l'aide d'impulsions laser femtosecondes. Nous analysons le fonctionnement d'une source laser capable de produire de telles impulsions. Nous nous sommes intéressés ici à un laser à colorants en anneau à blocage de modes passifs et dont la dispersion de vitesse de groupe peut être contrôlée. Nous avons étudié de façon théorique la stabilité géométrique de la cavité laser ainsi que l'influence, sur les caractéristiques des impulsions produites, des paramètres du laser que sont les saturations du gain et des pertes et la dispersion de vitesse de groupe. Ces résultats sont comparés aux observations faites sur le laser femtoseconde que nous avons réalisé. Nous avons donc montré que le fonctionnement de ce type de laser est basé sur des phénomènes solitons en analysant un régime particulier du laser qui émet alors, des impulsions semblables à des solitons d'ordre 3. L'énergie des n'étant en général impulsions produites par ces lasers pas suffisante pour des expériences de spectroscopie une chaine amplificatrice ayant un gain d'environ 106 est décrite. Nous présentons aussi un nouveau système de compensation de la dispersion de la chaine amplificatrice utilisant des prismes à très haut indice ainsi qu'un dispositif permettant de mesurer des impulsions femtosecondes à l'aide d'une seule impulsion. Enfin, une nouvelle méthode de mesure monocoup de la réponse temporelle de l'effet Kerr optique basée sur l'utilisation de la modulation de fréquence observée sur un "continuum spectral" est présentée.

  • Titre traduit

    Study and realization of a femtosecond laser : part of soliton phenomena in dispersion controlled femtosecond laser


  • Résumé

    We describe and analyze the production of femtosecond pulses in a passively mode-locked dye laser. We have studied theoretically the geometrical stability of the laser cavity and the influence of gain and loss saturation and group velocity dispersion on the pulse characteristics. These results are compare with the experimental observations obtained in a home-built femtosecond laser. We then present an experiment showing the soliton character of the pulses. In this experiment, we have observed high order solitons directly produced by a femtosecond laser. An amplifier with a 106 gain is described. We also pre­ sent a new system using four high index prisms to compensate the amplifier group velocity dispersion. We then show that femtosecond pulses can be analyzed using a single shot auto­ correlator. A last we present a new scheme to measure with a single pulse the temporal evolution of the optical Kerr effect in transparent materials.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (216 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 208-216

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1987)96
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-034435
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