Etude d’impulsions rectangulaires dans une cavité laser à fibre co-dopée Er : Yb

Study of rectangular pulses in Er : Yb co-doped fiber laser

• Auteur / Autrice : Meriem Kemel
• Direction : François Sanchez, Mohamed Salhi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 05/09/2023
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de photonique d'Angers - Laboratoire de Photonique d'Angers / LPHIA
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Chaussedent
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mathieu Laroche
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Grelu, Ammar Hideur

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interféromètres

Lasers à fibre

Ytterbium

Erbium

Parois de domaines

Solitons

Mots clés libres

Résonance de solitons dissipatifs

Interféromètre de Mach-Zehnder

Dispersion de la vitesse de groupe

Parois de domaines en longueur d’onde

Parois de domaines en polarisation

Dissipative soliton resonance

Mach-Zehnder interferometer

Group velocity dispersion

Color domain wall

Polarization domain wall

Résumé

Dans ce manuscrit, je présente mon étude expérimentale de différents types d’impulsions rectangulaires générées dans une cavité laser à fibre co-dopée à l’Erbium et à l’Ytterbium. En premier lieu, j’étudie les impulsions rectangulaires dans la configuration laser à résonance de solitons dissipatifs. Je caractérise leur cohérence temporelle en utilisant deux méthodes différentes. La première est basée sur l’interféromètre de Mach-Zehnder et la deuxième sur l’effet de la dispersion de la vitesse de groupe. Dans cette étude, je montre que le type d’impulsions rectangulaires étudiées n’est pas automatiquement de nature DSR même si ces impulsions remplissent la plupart des critères du DSR. Une autre étude est consacrée à la génération d’un régime laser à trois longueurs d’onde correspondant à différentes impulsions rectangulaires, qui coexistent dans la cavité laser. Le régime de fonctionnement est associé aux parois de domaines en longueur d’ondes. Pour finir, je présente des impulsions rectangulaires qui sont à la fois des parois de domaines en longueur d’onde et en polarisation. En effet, nous montrons une émission laser de deux longueurs d’onde bien séparées et chacune de ces deux longueurs d’onde est associé à un état de polarisation différent.

In this manuscript, I present my experimental investigation of different types of rectangular-shaped pulses generated in Erbium : Ytterbium co-doped fiber laser cavity. First of all, I study rectangular pulses in the dissipative soliton resonance laser configuration. I characterize their temporal coherence using two different methods, the first is based on Mach-Zehnder interferometer (MZI) and the second one on the effect of the group velocity dispersion. With this study I show that the type of the generated rectangular pulses are not automatically of DSR type even if they fulfill most of the DSR characteristics. Another study is devoted to three-wavelength generation corresponding to different rectangular domain pulses, which coexist in the laser cavity. Theoperating regime is associated with color domain wall. Finally, I present rectangular pulses which are simultanuously polarization and color domain wall. Indeed, a dual wavelength laser emission is shown to be color domain, and each color domain is associated with a different polarization state.