• Langue : Français
• Discipline : Milieux dilués et optique fondamentale
• Identifiant : 2025ULILR048
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 12/12/2025

Résumé en langue originale

Les structures temporelles dans les résonateurs optiques attirent actuellement beaucoup d'attention, en particulier pour la génération de peignes de fréquence. Dans le domaine temporel, ces peignes correspondent à de pulsations régulièrement espacées appelées solitons de cavité (CS). Ces pulsations se propagent sans se déformer, grâce à la compensation de la dispersion par la non-linéarité d'une part, et à la dissipation par la pompe d'autre part. Jusqu'à présent, la plupart des études se concentrent sur l'étude des solitons qui sont générés à la même fréquence que l'onde de pompe. Cependant, les CS peuvent également être générés à la moitié de la fréquence de la pompe, dans une configuration appelée forçage paramétrique. Dans cette configuration, on peut obtenir une dynamique proche de celle des oscillateurs paramétriques optiques (OPO), qui ont été largement étudiés, et peuvent donner lieu à une gamme importante de peignes de fréquence optique. La coexistence de deux solitons ou plus peut conduire à la formation des états liés de solitons.Les états liés de solitons sont des structures stables résultant de l'interaction entre deux solitons ou plus, via le verrouillage de leurs queues oscillatoires. Dans cette thèse, nous étudions la génération d'un soliton paramétrique (PDCS) dans un oscillateur optique paramétrique dégénéré (DOPO) doublement résonant, en présence et en l'absence de l'effet Kerr. Nous analysons également l'interaction entre deux PDCS, menant à la formation d'états liés, ainsi que l'impact de la déplétion de la pompe et du walk-off entre le signal et la pompe sur le domaine d'existence des solitons et la formation de ces états liés. L'objectif est de mieux comprendre la dynamique du système et les mécanismes sous-jacents à l'émergence de ces structures.

Résumé traduit

Temporal structures in optical resonators are currently attracting significant attention, particularly for the generation of frequency combs. In the time domain, these combs correspond to regularly spaced pulses known as cavity solitons (CS). These pulses propagate without deformation due to the compensation of dispersion by nonlinearity on one hand, and of dissipation by the pump on the other. So far, most studies have focused on solitons generated at the same frequency as the pump wave. However, CS can also be generated at half the pump frequency in a configuration known as parametric driving. In this configuration, a dynamics similar to that of optical parametric oscillators (OPO), which have been extensively studied, can be obtained, leading to a broad range of optical frequency combs. The coexistence of two or more solitons can result in the formation of soliton bound states.Soliton bound states are stable structures arising from the interaction between two or more solitons through the locking of their oscillatory tails. In this thesis, we investigate the generation of a parametrically driven cavity soliton (PDCS) in a degenerate, doubly resonant optical parametric oscillator (DOPO), both with and without Kerr nonlinearity. We also analyze the interaction between two PDCSs, leading to the formation of bound states, as well as the impact of pump depletion and walk-off between the signal and the pump on the soliton existence domain and the formation of these bound states. The objective is to gain deeper insight into the system's dynamics and the underlying mechanisms governing the emergence of these structures.