Systèmes lasers intégrant des micro

UNIVERSITE DE LIMOGES
ECOLE DOCTORALE Science et Ingénierie pour l’Information
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES
INSTITUT DE RECHERCHE Xlim
Année : 2010 Thèse N° 83-2010
Thèse
pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE LIMOGES
Discipline : “Electronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique”
présentée et soutenue par
Marc FABERT
le 13 décembre 2010
SYSTEMES LASERS INTEGRANT DES MICRO-MIROIRS
DEFORMABLES A BASE DE MEMS OPTIQUES
Thèse dirigée par Pierre BLONDY
co-dirigée par Vincent KERMENE et Aurelian CRUNTEANU
JURY :
Rapporteurs :
François Balembois : Professeur, Institut d’Optique Graduate School
Yves-Alain Peter : Professeur associé, Ecole Polytechnique de Montréal
Examinateurs :
Alain Bosseboeuf : Directeur de Recherche, Institut d'Electronique Fondamentale, CNRS
Vincent Kermène : Chargé de Recherche, Xlim, CNRS
Aurelian Crunteanu : Chargé de Recherche, Xlim, CNRS
Alain Barthélémy : Directeur de Recherche, Xlim, CNRS
Invité :
Pierre Blondy : Professeur, Xlim, CNRS, Université de Limoges

Les travaux rapportés dans ce mémoire concernent la génération d’impulsions
courtes dans des sources lasers à fibre optique intégrant des composants MEMS (Micro-
Electro- Mechanical- System). L’association de ces modulateurs compacts et rapides au
déclenchement de cavités lasers courtes, a permis d’obtenir des impulsions en régime
nanoseconde. Ces microcomposants ont également montré leur capacité à atteindre des
fréquences de fonctionnement supérieures au mégahertz, nécessaires au régime à
verrouillage de modes d’une cavité laser. Ce nouveau système laser impulsionnel a mis en
évidence la capacité des micro-miroirs déformables à remplacer des modulateurs plus
communs, tels que les modulateurs acousto-optiques et électro-optiques. Ils offrent alors un
fort potentiel de miniaturisation et de réduction du coût des sources lasers impulsionnelles à
fibre optique.
Mots clés : Laser à fibre, MOEMS, micro-miroirs, régime déclenché (Q-switch), régime de
synchronisation des modes longitudinaux (Mode-lock).
Laser systems integrating optical MEMS deformable micro-mirrors
This work deals with the integration of MEMS (Micro- Electro- Mechanical- System) in
fibre laser systems in order to generate short pulses. Q-switching short laser cavities
associated with these components produces pulses in the nanosecond regime. These
deformable micro-mirrors reached modulation frequencies upper than one megahertz,
giving access to mode-locking in fibre laser sources. This new fibre laser system showed
MOEMS capability to replace more famous modulators, as acousto-optic or electro-optic
ones. They offer a good potential in miniaturization and cost reduction of pulsed fibre laser
sources.
Keywords: Fibre laser, MOEMS, micro-mirror, Q-switch, Mode-lock.

A pépé…