Conversions non-linéaires et élargissements spectraux dans les fibres optiques microstructurées

par Christelle Lesvigne

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

Sous la direction de Vincent Couderc et de Philippe Leproux.

Soutenue en 2008

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

mots clés

• Génération de supercontinuum
• Gyroscopes optiques -- Microstructure (physique)
• Conjugaison de phase à quatre ondes dégénérées
• Génération de second harmonique

Résumé

Dans les systèmes actuels la génération de supercontinuum est basée sur l’utilisation d’une onde de pompe unique correspondant à la longueur d’onde de dispersion nulle d’une fibre optique. Via de multiples effets non-linéaires, un élargissement spectral large est obtenu. Une partie de ce travail de thèse a été de développer un processus non-linéaire innovant, basé sur un mélange à quatre ondes large bande intermodal particulier. Une étude systématique a permis de mettre en évidence l’impact de l’injection sélective, du vecteur polarisation, de la longueur de fibre et des paramètres opto-géométriques du guide sur le profil du spectre. Parallèlement, nous avons montré que la génération de second harmonique, obtenue directement dans les fibres optiques dopées, pouvait contribuer de manière très importante aux élargissements spectraux. Les effets de conversion à cette fréquence double ont également été évalués dans les fibres microstructurées en silice non dopées.

Titre traduit

Frequency conversion in optical microstructured fibres for supercontinuum generation

Résumé

Currently, supercontinuum generation is based on the use of a single pump localised near the zero dispersion wavelength of the optical fiber. Thanks to different nonlinear effects, a spectral broadening is obtained. The first part of this work was to develop a innovating nonlinear process, based on a particular intermodal four wave mixing. A systematic study made it possible to highlight the impact of the selective injection, the polarization, the length of the fibre and the opto-geometrical parameters of the guide on the profile of the spectrum. In parallel, we showed that the second harmonic generation, obtained directly inside doped fibres, could contribute to important spectral widenings. Moreover, we also evaluated conversion effects in pure silica microstructured fibres.