Micro-lentilles à forte courbure pour des applications de fibres optiques avancées
Auteur / Autrice : | Tony Hajj |
Direction : | Sylvain Lecler |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Photonique |
Date : | Soutenance le 22/09/2023 |
Etablissement(s) : | Strasbourg |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) |
Jury : | Président / Présidente : Monique Thual |
Examinateurs / Examinatrices : Grégoire Chabrol, Guessoum Assia | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Thierry Grosjean, Géraud Bouwmans |
Résumé
Notre technique de fabrication de microlentilles en embout de fibres à base de polymères moulés, récemment introduite, a fait l'objet de recherches plus approfondies et a été développée dans le cadre de cette thèse. Les microlentilles présentent une haute qualité, une durabilité et une flexibilité de conception avancée, avec des courbures allant jusqu'à 10 µm. En utilisant des simulations COMSOL et des validations expérimentales, nous analysons les performances des lentilles et les pertes de lumière en fonction de leurs conceptions. Nous démontrons que les microlentilles à haute courbure génèrent des faisceaux hautement focalisés avec une FWHM ≤ λ. En outre, nous démontrons la compatibilité de cette technique avec des fibres optiques non traditionnelles, telles que les fibres fluorurée, les fibres multicœurs et les fibres à cœur creux. Nous avons réussi à réaliser des réseaux de microlentilles pour des fibres à 4 et 37 cœurs. Les applications de ce projet comprennent l'amélioration du couplage lumineux des lasers à cascade interbandes avec des fluorurée, que nous avons réussi à doubler, et la possibilité de graver le silicium à haute résolution. Pour cette dernière application, nous avons étudié la tolérance en puissance des microlentilles et avons constaté qu’elles supportaient ≥ 2 W (57 µJ), ce qui est significativement plus élevé que ce qui est nécessaire pour la gravure du silicium avec des faisceaux hautement focalisé (FWHM ≤ 5 µm).