Stabilité et comportements dynamiques génériques des lasers Brillouin à fibre

Stability and dynamical behaviours of Brillouin fibre lasers

• Auteur / Autrice : Vincent Lecoeuche
• Direction : Bernard Ségard, Jaouad Zemmouri
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Brillouin, Effet

Lasers à fibre

Résumé

Ce travail concerne l'étude de la dynamique des lasers brillouin à fibre optique. Nous montrons que la quasi-totalité des comportements exhibes par ces lasers peut s'interpréter dans le cadre d'une analyse modale de l'émission. En l'occurrence, le nombre n des modes de cavités situes sous la courbe de gain brillouin apparait comme un facteur primordial de la dynamique. Lorsque le maximum de gain coïncide avec un mode de la cavité (mode d'ordre o), l'analyse de la stabilité de l'état stationnaire porte par ce mode montre qu'il existe des valeurs critiques n#c#j du nombre de modes n, au-delà desquels les modes latéraux d'ordre j deviennent instables. Ceux-ci se déstabilisent successivement pour des valeurs croissantes de n (n#c#j<n#c#j#+#1), et sont à l'origine de comportements dynamiques de plus en plus complexes. Ce scenario est confirmé par des simulations numériques effectuées pour des cavités de faible finesse en anneau ou en ligne. Lorsqu'on augmente la valeur de n, la dynamique passe par les différentes étapes d'une route vers le chaos de type ruelle-takens (instabilité périodiques, quasi-périodiques et chaos). Chaque bifurcation est attribuable la déstabilisation d'un nouveau mode latéral d'ordre plus élevé. Dans quelques situations typiques, nous analysons théoriquement et expérimentalement l'influence du désaccord de cavité par rapport au maximum de gain.