Thèse soutenue

Generation du second harmonique dans les fibres optiques

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Auteur / Autrice : GILLES DEMOUCHY
Direction : André Mysyrowicz
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1992
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Les fibres optiques en tant que milieux centro-symetriques ne devraient pas, normalement, produire un rayonnement de second harmonique. Cependant, des rendements de doublage de frequence de l'ordre de 5% peuvent etre obtenus dans des fibres de silice dopees au ge. Cet effet remarquable fait actuellement l'objet d'un grand nombre de recherches. Des rendements non negligeables de second harmonique sont d'un grand interet technologique, ce processus pouvant a terme remplacer les tres onereux cristaux conventionnels doubleurs de frequence. Stolen et tom ont montre que le temps necessaire pour obtenir un rendement de conversion important peut etre considerablement reduit en procedant a une premiere etape de preparation, au cours de laquelle la fibre est irradiee simultanement a 1064 nm et 532 nm (phase d'ecriture). Recemment baranova, zel'dovich & al. Ont propose un modele microscopique qui pourrait expliquer la formation d'un reseau holographique de dipoles orientes detruisant localement la symetrie d'inversion et dont la periode correspond exactement aux conditions d'adaptation de phase pour la generation du second harmonique. Nous avons etudie l'influence de divers parametres experimentaux (dopage des fibres optiques, duree et largeur spectrale des impulsions, puissance crete injectee, proportion de rayonnement de second harmonique injectee lors de la phase de preparation) sur deux phenomenes de saturation intervenant lors de la generation de second harmonique dans les fibres optiques: la saturation avec l'energie injecte lors de la phase de preparation et la saturation avec la longueur de la fibre (longueur effective du reseau holographique). Les resultats obtenus sont dans l'ensemble en bon accord avec les previsions theoriques du modele de zel'dovich et les hypotheses microscopiques suggerees quant a l'origine des centres responsables de la formation du reseau holographique (centre ge(1)). Comme exemple d'application technologique de ce phenomene nous montrerons que le rayonnement de second harmonique genere par une fibre optique permet le pompage synchrone d'un laser a colorant