Technique ultrasensible de caractérisation d'impulsions courtes

Ultrasensitive short-pulse characterization technique

• Auteur / Autrice : Pierre-Ambroise Lacourt
• Direction : John Michael Dudley
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Besançon
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fibres optiques

Télécommunications optiques

Optique non linéaire

Résumé

Bien que les méthodes de caractérisation complète d'impulsions courtes aient accompli des progrès considérables avec l'invention de l'autocorrélation résolue en fréquence (Frequency-Resolved Optical Gating, FROG), l'application de cette technique aux impulsions utilisées par les systèmes de télécommunications optiques reste problématique. En effet, celle-ci utilise une interaction non-linéaire pour réaliser une autocorrélation de l'impulsion, ce qui limite son application aux impulsions de forte énergie (de l'ordre de 1pJ). Cette thèse propose l'application du mélange quatre ondes dans une fibre, ce qui permet d'obtenir un gain de sensibilité appréciable en raison des bonnes propriétés non-linéaires de celles-ci. L'expérience a permis de caractériser des impulsions d'une énergie de 20fJ. Une étude de la propagation de telles impulsions sur 220km a aussi été réalisée, et a permis de confirmer la robustesse de la méthode ainsi que son applicabilité au cas des télécommunications optiques.

Though complete characterization techniques have accomplished dramatic progress in the past, particularly with the invention of Frequency-Resolved Optical Gating (FROG), application of this technique to optical telecommunication systems is still jeopardized by the high pulse energy required. Indeed, FROG performs an autocorrelation of the pulse using an optical non-linearity, limiting its use about to 1pJ pulses. This thesis demonstrates the potentiality of using four-wave mixing in a fiber, thereby increasing sensitivity as a result of the fiber's good non-linear performances. Experimental studies showed that 20fJ pulses could be characterized on that way. Propagation of such pulses over 220km has been investigated using this new method, illustrating its ruggedness and applicability to optical telecommunications.