Note ABES Oscillateur Mamyshev pour la production d'impulsions ultracourtes énergétiques à haut taux de répétition Mamyshev oscillator for the production of energetic ultrashort pulses with high repetition rate Laser Amplificateur fibré Oscillateur de Mamyshev Propagation guidée non-linéaire Laser Fiber amplifier Mamyshev oscillator Guided non-Linear propagation Générateurs d'impulsions Lasers femtoseconde Amplificateurs à fibres optiques Cette thèse porte sur le développement d'oscillateurs fibrés à blocage de modes de type Mamyshev, conçus pour délivrer des impulsions ultracourtes, énergétiques et à haute fréquence de répétition (? 40 MHz), en réponse aux exigences de domaines tels que l'usinage de précision, les biotechnologies ou la microélectronique. Les fondements théoriques de la propagation d'impulsions dans les fibres optiques, ainsi que ceux des oscillateurs à blocage de modes, notamment reposant sur des absorbants saturables virtuels, ont tout d'abord été rappelés. Une étude numérique comparative a ensuite été menée sur les trois architectures Mamyshev existantes dans la littérature et a permis d'établir que celle en anneau avec deux amplificateurs est la plus adaptée pour atteindre de hautes cadences. Une première démonstration expérimentale fonctionnant à 45 MHz a été conçue en intégrant pour la première fois un filtre de type passe-bas et a permis de générer des impulsions de quelques picosecondes comprimées à 85 fs avec une puissance moyenne de l'ordre de 300 mW. Ces résultats, à l'état de l'art, ont été confortés par des simulations explorant de nouveaux axes d'optimisation, notamment via des filtres à profil spectral plus doux. Enfin, la faisabilité d'un fonctionnement à plus de 200 MHz a été démontrée numériquement dans des architectures simplifiées, compatibles avec l'intégration micro-optique, ouvrant la voie à des sources impulsionnelles puissantes, stables et compactes. This thesis focuses on the development of mode-locked fiber Mamyshev oscillators designed to deliver high-energy, ultrashort pulses at high repetition rates (? 40 MHz), in response to the requirements of fields such as precision machining, biotechnology, and microelectronics. The theoretical foundations of pulse propagation in optical fibers, as well as those of mode-locked oscillators—particularly those relying on virtual saturable absorbers—are first reviewed. A comparative numerical study of the three Mamyshev architectures reported in the literature was then carried out, demonstrating that the ring configuration with two amplifiers is the most suitable for achieving high repetition rates. A demonstrator operating at 45 MHz was developed, integrating for the first time a low-pass filter and enabled the generation of picosecond pulses compressed down to 85 fs, with an average power of approximately 300 mW. These state-of-the-art results were supported by simulations exploring further optimization strategies, notably through filters with smoother spectral profiles. Finally, the feasibility of operation beyond 200 MHz was demonstrated numerically using simplified architectures compatible with micro-optical integration, paving the way for powerful, stable and compact pulse sources. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 8115636 https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSMRE/2025/2025ULILR029.pdf http://www.theses.fr/2025ULILR029/abes https://theses.hal.science/tel-05460074 https://theses.hal.science/tel-05460074 https://theses.hal.science/tel-05460074 Delangle Corentin Delangle 1998-08-07 FR 29307819X https://theses.fr/2025ULILR029 2025ULILR029 https://doi.org/10.70675/f5a79a93z8135z492dz92e6z6650e78ef4af 2025-10-17 Milieux dilués et optique fondamentale Université de Lille (2022-....) 259265152 Doctorat Docteur es non oui Vanvincq Olivier MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 157716619 Hugonnot Emmanuel MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 059786914 Hönninger Clemens MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_3 250406438 Scol Florent MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_4 22447720X Hideur Ammar MADS_PRESIDENT_DU_JURY 068695136 Lago Laure MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 161491162 Forget Nicolas MADS_RAPPORTEUR_1 198109717 Sanchez François MADS_RAPPORTEUR_2 033227241 École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 148937330 Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 43887 161618847 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (France ; 1945-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 026372061 Amplitude Laser Group MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_3 237646242 ddc:530 Vanvincq Olivier Hugonnot Emmanuel Hönninger Clemens Scol Florent Hideur Ammar Lago Laure Forget Nicolas Sanchez François École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (France ; 1945-....) Amplitude Laser Group PDF 8115636