'SMART LASERS', Développement de sources laser intégrant un fonctionnement optimisé via un processus d'apprentissage
Auteur / Autrice : | Jérémie Girardot |
Direction : | Philippe Grelu, Edouard Hertz |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 05/04/2022 |
Etablissement(s) : | Bourgogne Franche-Comté |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Carnot-Pasteur (Besançon ; Dijon ; 2012-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Etablissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-2024) |
Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB) (Dijon) | |
Jury : | Président / Présidente : Giovanna Tissoni |
Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Hauden | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Couderc, Marco Romanelli |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
La plupart des lasers à blocage de mode disponibles dans le commerce fournissent un régime d’impulsions uniques à l’utilisateur, piloté seulement par un simple interrupteur. Pour résoudre certaines problématiques, il serait avantageux d’augmenter les possibilités de réglage d’impulsions dans de nombreux domaines d’applications, du micro-usinage à la conversion de longueur d’onde. Une façon d’augmenter les degrés de liberté d’une cavité laser est d’incorporer dans celle-ci un absorbant saturable à paramètres réglables, comme avec les dispositifs d’évolution non linéaires de polarisation (NPE). L’absence de relation analytique entre les paramètres réglables de la cavité et les caractéristiques d’une impulsion générée peut être contournée par l’utilisation d’algorithmes évolutifs, bien adaptés à l’optimisation multi-objectifs de fonctions complexes. Cette thèse présente l'implémentation d'algorithmes sur des systèmes laser fibrés. L'objectif à long terme est une automatisation complète de lasers fibrés, avec une grande versatilité des régimes auto-générables et une adaptation du système à tous les environnements. Si les régimes lasers continus sont faciles à obtenir, et présentent un intérêt limité, la génération de régimes impulsionnels ultracourts est plus intéressante et plus complexe, nécessitant l'implémentation d'algorithmes pour tenter de générer ces régimes. Ce projet a débuté par la thèse d'Ugo Andral en 2013, donnant les premiers résultats d'auto-génération de régimes impulsionnels à soliton unique. Les travaux présentés dans ce manuscrit s'inscrivent dans la continuité du projet en augmentant la stabilité des régimes, la durée des optimisations ainsi que la versatilité des régimes générés. Cet objectif permet une approche pluridisciplinaire des travaux, avec une partie purement photonique (développement de cavités laser versatiles et robustes) et une partie programmation (adaptation des algorithmes pré-développés aux nouvelles cavités). Chaque nouvelle étape présentée requiert un ajustement et un développement de ces deux volets.