Non linear interaction of self-accelerating light beams

Interactions non-linéaires de faisceaux accélérant

• Auteur / Autrice : Thomas Bouchet
• Direction : Delphine Wolfersberger, Nicolas Marsal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 20/12/2019
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMOPS - Laboratoire Matériaux Optiques, Photoniques et Systèmes (Metz)
• Jury : Président / Présidente : Fabrice Devaux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Marsal, Pascal Kockaert, Éric Louvergneaux, Marc Sciamanna
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascal Kockaert, Éric Louvergneaux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cristaux non linéaires

Solitons

Matériaux photoréfractifs

Guides d'ondes optiques

Mots clés libres

Faisceaux Airy

Milieu photoréfractif

Soliton

Dynamique non-linéaire

Airy beams

Photorefractive media

Soliton

Nonlinear dynamics

Résumé

Dans cette thèse, nous présentons des résultats concernant la propagation d’un faisceau Airy dans un cristal photoréfractif. Le faisceau Airy est un faisceau à plusieurs lobes qui conserve la même forme tout en se propageant sur une trajectoire courbe. Le cristal photoréfractif est un milieu non linéaire. La lumière peut être imprimée à l’intérieur du cristal et/ou un faisceau lumineux peut y créer son propre guide d’ondes. La propagation du faisceau Airy est modifiée lors du passage dans le cristal. La trajectoire parabolique se transforme alors partiellement ou complètement en un faisceau solitaire. Ce phénomène s’imprime à l’intérieur du cristal et créé un guide d’onde complexe. En modifiant les paramètres du faisceau Airy et la réponse non linéaire du cristal, différents type de guides d’ondes peuvent être obtenues. Nous pouvons donc créer et contrôler un dispositif de routage tout-optique pouvant avoir des applications dans le domaine des télécommunications.

In this thesis we present results concerning the propagation of an Airy beam in a photorefractive crystal. The Airy beam is a multi-lobed beam that keeps the same shape while propagating along a curved trajectory. It can also regenerate its profile while propagating if it is partially blocked. The photorefractive crystal is a nonlinear media. Light can imprint its intensity distribution inside the crystal and a light beam can create its own waveguide. The Airy beam propagation is changed When going through the crystal. The parabolic trajectory changes partially or completely to a solitary straight beam. Furthermore, this propagation behavior is imprinted inside the crystal and this creates a complex waveguiding structure. By changing the Airy beam parameters and the nonlinear response of the crystal, different waveguiding configurations can be obtained. We can therefore create and control an all-optical routing device with potential applications in the field of telecommunications.