Lasers multi-longueurs d'onde à fibre dopée à l'erbium utilisant un décaleur de fréquence dans la boucle de contre-réaction

• Auteur / Autrice : Jean-Noël Maran
• Direction : Pascal Besnard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Rennes 1 en cotutelle avec Université Laval, Québec, Canada

Mots clés

Mots clés contrôlés

Erbium

Télécommunications optiques

Impulsions picosecondes

Lasers à fibre

Mots clés libres

Réseau de Bragg à fibre

Résumé

Cette thèse de doctorat porte sur l'investigation théorique et sur la réalisation de lasers à fibre optique dopée à l'erbium utilisant un décaleur de fréquence dans la boucle de contre-réaction pour obtenir une émission multi-longueurs d'onde. L'étude concerne, en particulier, trois régimes d'émission : modes déclenchés passifs, modes bloqués actif et continu. Nos travaux de recherche démontrent que la physique de ces régimes est rendue singulière par l'utilisation du décaleur de fréquence dans la cavité. Ces travaux de doctorat ont permis de réliser une source délivrant 17 longueurs d'onde couvrant toute la bande C et émettant en régime continu. En utilisant une méthode novatrice d'écriture de réseaux de Bragg, nous avons été capables d'obtenir une platitude du spectre de sortie meilleure que 3 dB. Cette source a été alors mise à contribution pour la mesure de la dispersion chromatique d'un lien de fibre optique permettant ainsi d'obtenir une méthode de mesure rapide, précise et répétable. Une autre contribution importante de cette thèse de doctorat concerne la proposition, la réalisation et l'investigation théorique d'une source fortement multi-longueur utilisant l'erbium comme milieu de gain et émettant en régime de modes bloqués actif. L'utilisation du décaleur de fréquence et d'un modulateur électro-optique nous a permis d'obtenir une source laser émettant suivant 25 longueurs d'onde en régime de modes bloqués actif simultanément. Le taux de répétition du train d'impulsion délivré par chacune de ces longueurs d'onde était égal à 10 GHz et l'obtention d'un produit ∆V. ∆T proche de la limite théorique dénote la bonne qualité des impulsions. Enfin une investigation numérique de ce type de laser a permis de mettre en lumière un nouveau type de régime d'émission en modes déclenchés. Nous démontrerons que ce régime impulsionnel est dû à une redistribution de l'énergie au sein du spectre et non à une modulation de l'amplitude des pertes de la cavité.