HAL Id: tel-00806296
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Submitted on 29 Mar 2013
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Sources laser femtoseconde à bre optique
Marc Hanna
To cite this version:
Marc Hanna. Sources laser femtoseconde à bre optique. Optique [physics.optics]. Université Paris
Sud - Paris XI, 2013. �tel-00806296�
UNIVERSITE PARIS SUD
Habilitation à diriger des recherches
Spécialité : Physique
Marc Hanna
Sources laser femtoseconde à fibre optique
Fiber optic femtosecond laser sources
Soutenue le 25/03/2013 devant le Jury composé de :
Anne Amy-Klein Professeur Université Paris 13 Examinatrice
Alain Barthélémy Directeur de recherche au CNRS Rapporteur
Fabien Bretenaker Directeur de recherche au CNRS Examinateur
Patrick Georges Directeur de recherche au CNRS Examinateur
Manuel Joffre Directeur de recherche au CNRS Rapporteur
Hervé Maillotte Directeur de recherche au CNRS Rapporteur
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Sommaire
Curriculum Vitae ...................................................................................................................................... 5
Introduction............................................................................................................................................. 6
Contexte scientifique .......................................................................................................................... 6
Parcours et plan du manuscrit ............................................................................................................ 7
1 Optique ultrarapide pour les télécommunications .............................................................................. 7
1.1 Bruit de phase dans les systèmes de télécommunications ..................................................... 8
1.1.1 Théorie de perturbation des solitons ..................................................................................... 9
1.1.2 Méthode des moments .......................................................................................................... 9
1.2 Caractérisation d’impulsions ....................................................................................................... 10
1.3 Sources d’impulsions picosecondes ............................................................................................ 11
1.3.1 Source pour le multiplexage temporel et mesures des fluctuations d’intensité et de
position temporelle ....................................................................................................................... 11
1.3.2 Source multi-longueur d’onde ............................................................................................. 12
1.3.3 Lentille temporelle non linéaire ........................................................................................... 14
2 Sources femtoseconde à fibre optique .............................................................................................. 16
2.1 Amplification sans étireur ........................................................................................................... 17
2.1.1 Phase spectrale du troisième ordre en régime parabolique ................................................ 17
2.1.2 Régime parabolique au-delà de la bande de gain ................................................................ 19
2.1.3 Amplification sans étireur dominé par l’automodulation de phase .................................... 20
2.1.4 Contrôle actif de la phase spectrale dans les amplificateurs non linéaires ......................... 21
2.2 Amplification à dérive de fréquence ........................................................................................... 23
2.2.1 Amplification paramétrique femtoseconde dans les fibres ................................................. 23
2.2.2 Amplification à dérive de fréquence avec contrôle des non linéarités ................................ 24
2.3 Compression externe .................................................................................................................. 26
2.3.1 Elargissement spectral par automodulation de phase ......................................................... 27
2.3.2 Elargissement spectral par génération de polarisation croisée ........................................... 27
3 Source femtoseconde à 1.6 µm pour la chirurgie de l’œil ................................................................. 28
4 Combinaison cohérente en régime femtoseconde ............................................................................ 30
4.1 Combinaison active ................................................................................................................. 30
4.2 Combinaison passive ............................................................................................................... 34
4
4.3 Combinaison passive spatio-temporelle ................................................................................. 37
4.4 Fibres multicoeurs ................................................................................................................... 39
Conclusion et ouverture ........................................................................................................................ 40
Combinaison cohérente en régime femtoseconde : aspects collectifs ......................................... 41
Amplificateur à fibre multicoeur femtoseconde ........................................................................... 42
Autres additions cohérentes : amplification d’impulsions divisées, synthèse d’impulsion, et
cavités résonantes ......................................................................................................................... 43
Références ............................................................................................................................................. 44
Collaborations et projets ....................................................................................................................... 45
Encadrements........................................................................................................................................ 46
Enseignement ........................................................................................................................................ 47
Liste de publications .............................................................................................................................. 48
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