Conception et fabrication d'une fibre unimodale à gaine résonante combinant large coeur et fort niveau de dopage

par Laure Lavoute

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences et optoélectronique. Photonique

Sous la direction de Philippe Roy.

Soutenue en 2007

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Fibres optiques -- Défauts
• Fibres optiques -- Conception et construction

Résumé

Le transport et la génération de forte puissance dans les fibres optiques sont aujourd’hui principalement limités par les effets non linéaires et problèmes thermiques engendrés par des densités de puissance trop importantes. Les structures originales de types LHDC (« Large and Highly Doped Core ») présentées pour la première fois dans ce manuscrit, permettent de s’affranchir de ces contraintes en combinant un large cœur (grande aire modale) et un fort niveau de dopage (faible longueur d’interaction). Le cœur actif est entouré d’une gaine résonante d’inclusions haut indice générant, via des couplages intermodaux optimisés, la délocalisation de l’énergie de l’ensemble des modes d’ordres supérieur supportés par le cœur tout en préservant le confinement du mode fondamental. Ce filtrage modal original favorise la discrimination par le gain de l’unique mode fondamental, garantissant ainsi la qualité spatiale du faisceau émis.

Titre traduit

Conception and fabrication of a singlemode optical fibre combining large core, high doping level and resonant cladding

Résumé

Propagation and generation of high power in optical fibre are mainly limited by the nonlinear and thermal effects occurring when power density is too high. The original LHDC structures ("Large and Highly Doped Core") presented for the first time in this manuscript, can escape these limiting factor by combining a large core (i. E. Large mode area) and a high doping level (i. E. Low fibre length). The active core is surrounded by a resonant cladding made of high index inclusions. Thanks to optimized coupling relation between the core and the cladding rods, energy of high order modes of the core spreads over the cladding when the fundamental mode remains confined in the active region. This original modal filtering combined to gain discrimination guarantees the quality of spatial beam.