Génération de similaritons optiques dans des amplificateurs à fibres dopées erbium

par Cyril Billet

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Sous la direction de John Michael Dudley.

Soutenue en 2006

à Besançon , en partenariat avec Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    L'autosimilarité et l'évolution asymptotique intermédiaire sont des caractéristiques fondamentales de divers phénomènes physiques. Les recherches dans le domaine de l'optique ont mené à la prévision et à l'observation du similariton, nouvelle classe d'impulsions optiques ultracourtes présentant un profil d'intensité parabolique et développé par celles-ci au cours de leur propagation dans un amplificateur fibré à dispersion normale. Au delà de leur intérêt scientifique, les similaritons optiques sont d'une importance pratique primordiale du fait que leur profil peut être maintenu sans distorsion dans toute fibre à dispersion normale active ou passive et parce qu'ils possèdent un chirp strictement linéaire facilitant leur compression. Ce mémoire s'attache à mettre en évidence les possibilités d'obtention de ce profil dans un amplificateur à fibre dopée erbium. Les impulsions expérimentales caractérisées à l'aide d'un dispositif FROG présentent un profil d'intensité ainsi qu'une dérive fréquentielle en accord avec les résultats issus d'un modèle numérique. Nous avons aussi été en mesure d'étudier la formation des ailes du similariton durant son régime asymptotique intermédiaire. Une application typique des similaritons consiste dans le développement de sources impulsionnelles ultracourtes; expérimentalement nous avons développé un dispositif femtoseconde totalement fibré combinant un amplificateur à similaritons et une fibre à bandes interdites photoniques.

  • Titre traduit

    Generation of optical similaritons in erbium doped fiber amplifiers


  • Résumé

    Self similarity and asymptotic evolution are key concepts of many physical phenomena. Recent research in optics has identified a new operating class of ultrashort pulse known as the optical similariton, a pulse with parabolic intensity profile generated during propagation in normal dispersion regime optical fiber amplifiers. As well as their intrinsic scientific interest, optical similaritons have significant practical application due to the fact they can propagate without distortion in any active or passive normal dispersion fiber, and their strictly linear chirp allows for efficient compression. This thesis aims to study the generation of optical similaritons in an erbium doped fiber amplifier. The experimental pulses characterized with frequency resolved optical gating have shown an intensity profile and a frequency chirp in good accordance with numerical modelling. We have also determined the presence of exponential decaying wings during the intermediate asymptotic dynamics. A typical use of similaritons is in the development of an ultrashort pulse source and, experimentally, we have also developed an all fiber femtosecond system by combining the similariton amplifier with photonic band-gap fiber technology.

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  • Détails : 1 vol. (127 p.)
  • Annexes : Bibliographie p. 119-127

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  • Cote : SCI.BESA.2006.15

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