Thèse soutenue

Combinaison cohérente dans une fibre multicœurs pour des applications LIDAR

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Auteur / Autrice : Florian Prevost
Direction : Marc Hanna
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 28/02/2017
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ondes et matière (Orsay, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Institut d'optique Graduate school (Palaiseau, Essonne ; 1920-....)
Laboratoire : Laboratoire Charles Fabry / Lasers - ONERA - The French Aerospace Lab / Palaiseau
Jury : Président / Présidente : Agnès Desfarges-Berthelemot
Examinateurs / Examinatrices : Marc Hanna, Yves Jaouën, Jean-Christophe Chanteloup
Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Chartier, Marc Douay

Résumé

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Les Lidars cohérents permettent de mesurer la vitesse du vent à grande distance, en se basant sur le décalage en fréquence Doppler induit par la réflexion des aérosols. Le Lidar vent est composé d'un système MOPFA (Master Oscillator Power Fiber Amplifier), contenant un oscillateur continu, un modulateur d'intensité, et un amplificateur fibré. L'objectif principal de cette thèse est la réalisation d'un MOPFA pulsé de forte puissance crête à sécurité oculaire, en utilisant une fibre multicoeurs dopée erbium. L'impulsion mono-fréquence dans les fibres est limitée par les effets non-linéaire du au confinement du faisceau dans le coeur. Les fibres multicoeurs peuvent être vues comme des fibres à larges coeur. L'impulsion à amplifier est divisée et injectée dans tous les coeurs de la fibre amplificatrice à l'aide d'un modulateur spatial de lumière (SLM). A la sortie, les impulsions amplifiées sont recombinées par un élément optique de diffraction (EOD). La combinaison cohérente en sortie requière un contrôle indépendant des phases à l'injection qui est asservit par un algorithme basé sur la puissance de l'ordre zéro de l'EOD. La puissance crête après combinaison est alors la somme des puissances crêtes atteintes dans chacun des coeurs.