Caracterisation et dynamique des lasers brillouin a fibres optiques unimodales

Charactrisation and dynamics of single mode optical fiber sbs lasers

• Auteur / Autrice : DERRADJI BAHLOUL
• Direction : Jean Botineau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Nice

Résumé

Ce memoire presente une etude essentiellement experimentale des lasers brillouin a fibre optique unimodale. La premiere partie precise quantitativement les caracteristiques de la diffusion brillouin stimulee (dbs) dans les fibres consideree comme une interaction non lineaire resonnante a trois ondes. Le dopage qui confere a la fibre sa structure guidante modifie aussi localement la condition de resonance. Il convient donc de definir une aire effective specifique prenant en compte la structure transverse de la fibre, ce qui mene a une nouvelle methode pour elever le seuil brillouin dans les fibres. Une nouvelle technique de mesure du gain brillouin presente l'avantage de fonctionner en dehors du regime parametrique ; elle necessite une seule source laser et utilise en son principe les reflexions sur les extremites de fibre. La deuxieme partie du memoire concerne les sources : les lasers brillouin sont connus pour leur coherence. Nous avons pu realiser un laser brillouin a longueur d'onde de 1,319 m fonctionnant aussi bien en regime impulsionnel que continu. On valide ainsi experimentalement dans l'infrarouge les predictions theoriques et numeriques du modele coherent a trois ondes, notamment la bifurcation du regime miroir vers le regime impulsionnel. L'utilisation d'un circulateur optique a permis la simplification du montage et de l'emploi du laser brillouin en anneau ''tout fibre''. A l'aide de dispositifs integres nous avons obtenu un bon accord qualitatif et quantitatif pour la premiere fois entre la theorie et l'experience. Les impulsions solitoniques observees peuvent etre sub- ou supraluminique et presentent une dissymetrie qui augmente avec la finesse de la cavite. On retrouve experimentalement le lien recemment etablie analytiquement entre la vitesse de l'impulsion et la pente de son front avant. Pour les grandes finesses, seuls les regimes impulsionnel et continu sont stables, le regime oscillatoire n'est qu'un transitoire plus ou moins lent.