Imagerie spectrale distribuée le long de composants photoniques non linéaires

par Yosri Haddad

Projet de thèse en Optique et photonique

Sous la direction de Gil Fanjoux et de Samuel Margueron.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de SPIM - Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques , en partenariat avec FEMTO-ST Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (laboratoire) et de Département d'Optique (equipe de recherche) depuis le 01-10-2019 .


  • Résumé

    Le nombre de composants photoniques intégrés double chaque année et leur constante miniaturisation permet d'accroître les forces d'interaction matière-rayonnement et par conséquent d'exacerber les effets non linéaires. Dans ce contexte, l'Institut FEMTO-ST développe de nombreux composants optiques pour la génération de supercontinuum de lumière, de peigne de fréquence, ou de doublage de fréquence sous forme de microguides d'ondes, cavités à modes de galerie, nanofibres ou cristaux photoniques. Toutefois, les propriétés des matériaux aux faibles dimensions et soumis à de fortes puissances optiques, ainsi que leurs méthodes de fabrication, induisent des pertes et des comportements non linéaires qui restent difficiles à évaluer et à intégrer dans une approche globale. Cette thèse s'inscrit ainsi dans le cadre général de la métrologie optique, de l'optique linéaire et non linéaire. Son objectif est de développer un outil original permettant de réaliser de manière non destructive et non invasive des mesures spectrales distribuées des propriétés linéaires ainsi que des effets non-linéaires le long de composants optiques en fonctionnement (nanofibres, microguides). Des simulations numériques de la propagation d'un champ intense dans des guides optiques non linéaires fourniront une compréhension détaillée des phénomènes physiques sous-jacents. Ces travaux permettront de lever des verrous techniques sur la conception de guide et l'origine des pertes, ainsi que des verrous scientifiques sur les effets non linéaires dans les micro et nanostructures guidantes.

  • Titre traduit

    Distributed spectral imaging along nonlinear optical waveguides


  • Résumé

    The number of integrated photonic components doubles each year and their constant miniaturization increases the material-radiation interaction and consequently exacerbates the nonlinear effects. In this context, FEMTO-ST Institute is developing numerous optical components for the generation of light supercontinuum, frequency comb, or frequency doubling with micrometric waveguides, gallery mode cavities, nanofibers or photonic crystals. However, the properties of materials with small dimensions and high optical power, but also manufacturing methods, lead to losses and nonlinear properties that remain difficult to integrate into a global approach. This PhD thesis is part of the general framework of optical metrology, of linear and nonlinear optics. Its objective is to develop an original tool for non-destructive and non-invasive distributed spectral measurements of linear properties as well as nonlinear effects along optical components in operation (nanofibers, microguides). Numerical simulations of the propagation of an intense field in nonlinear optical guides will provide a detailed understanding of the underlying physical phenomena. This work will be able to remove technical barriers on photonic design and the origin of losses, as well as scientific barriers on nonlinear effects in guiding micro and nanostructures.