Étude de sources laser impulsionnelles haute cadence pour l'infrarouge utilisant la conversion Raman dans les fibres optiques

Study of pulsed, high repetition rate, laser sources for the infrared using Raman conversion in optical fibers

• Auteur / Autrice : Delphine Elisabeth Gruppi
• Direction : Ayoub Chakari
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, Electrotechnique, Automatique. Optique et Laser
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lasers à infrarouges

Résumé

La faisabilité d'une source impulsionnelle émettant en bande I entre 2. 1 et 2. 2 µm et en bande II entre 4 et 5 µm, basée uniquement sur des convertisseurs Raman pompés par la même source laser, est évaluée. Après un rappel des principes fondamentaux de la diffusion Raman stimulée, le laser de pompe à fibre impulsionnel est décrit. Une fibre optique à coeur dopé au GeO2 à 63% a été mise en oeuvre pour réaliser un convertisseur Raman émettant entre 2. 1 et 2. 2 µm. 500 mW de puissance moyenne Stokes à 2. 16 µm ont été obtenus, soit 130 W de puissance crête avec des durées d'impulsion de 60 ns à 60 kHz. Le facteur de qualité du faisceau Stokes obtenu en simple-passage de pompe a été évalué à M²<1. 20. La dernière partie de ce mémoire évalue un convertisseur Raman utilisant une fibre à cristaux photoniques dont le coeur creux, rempli de méthane, permettrait de générer une émission Stokes entre 4 et 5 µm. Une simulation numérique de la conversion Raman dans les fibres optiques a été développée. Elle décrit cet effet non-linéaire aussi bien dans les fibres à coeur creux rempli de gaz que dans les fibres à coeur solide, en simple-passage de pompe ou lorsque des réseaux de Bragg sont inscrits dans la fibre pour former une cavité.