Étude de la propagation et des interactions entre impulsions laser ultra-courtes dans des guides d’ondes nanophotoniques multimodes

Study of the propagation and interactions between ultra-short laser pulses in multimode nanophotonic waveguides

• Auteur / Autrice : Maxime Bruneau
• Direction : Charles Ciret, François Sanchez
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 21/09/2020; Soutenance le 16/12/2024
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : Matières Molécules Matériaux Géosciences
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Lphia - Laboratoire de Photonique d'Angers

Mots clés

Mots clés libres

Photonique

Optique guidée

Guide d'onde

Multimode

Photonic

Guided optics

Waveguide

Multimode

Résumé

Au cours des dernières années, la génération de supercontinuum a considérablement progressé. Parallèlement, l’intérêt pour l’optique guidée par des guides d’ondes n’a cessé de croître. Ce travail explore à la fois numériquement et expérimentalement la génération d’un supercontinuum dans des guides d’ondes de type SOI. Les simulations présentées dans cette thèse reposent sur la résolution numérique de l’équation de Schrödinger non linéaire généralisée, à l’aide de la méthode du split-step Fourier. Expérimentalement, nous avons réussi à injecter le mode TEM00 à 1550 nm, ce qui, en combinaison avec les simulations et l’état de l’art, a permis de valider le banc expérimental développé durant la thèse. Par la suite, nous avons examiné les conditions permettant d’opérer dans un régime de dispersion anormale et analysé l’impact de l’utilisation du mode TEM01. L’injection expérimentale du mode TEM01 a soulevé des questions quant à son excitation dans le guide, ouvrant ainsi la voie à des recherches supplémentaires.

In recent years, supercontinuum generation has made significant advancements. Alongside this, the interest in guided optics using waveguides has continued to grow. This work explores both numerically and experimentally the generation of a supercontinuum in SOI-type waveguides. The simulations presented in this thesis are based on the numerical resolution of the generalized nonlinear Schrödinger equation using the split-step Fourier method. Experimentally, we successfully injected the TEM00 mode at 1550 nm, which, along with the simulations and state-of-the-art research, validated the experimental setup developed during the thesis. We then focused on the conditions required to operate in the anomalous dispersion regime and analyzed the impact of using the TEM01 mode. The experimental injection of the TEM01 mode raised questions regarding its excitation in the waveguide, paving the way for further research.