• Langue : Français
• Discipline : Sciences physiques
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2011

Résumé en langue originale

La problématique abordée dans ces travaux concerne l’influence des effets dispersifs des fibres microstructurées sur la propagation guidée en régime non-linéaire. Plus particulièrement, nous avons cherché à maîtriser et/ou optimiser les effets non-linaires par le bias d’un contrôle précis de la dispersion chromatique. Ce travail à dominante expérimentale est basé sur l’identification et la compréhension des phénomènes physiques fondamentaux conduisant à la génération de supercontinuum, mais aussi sur l’étude de la potentialité de telles sources du point de vue des applications en imagerie biophotonique. Dans un premier temps, nous aborderons la problématique de génération de supercontinuum en régime de pompage purement continu. Ce régime est particulièrement intéressant puisqu’il permet d’obtenir une densité spectrale de puissance très importante de part la forte puissance moyenne de pompage. Cependant, l’efficacité de génération de supercontinuum reste faible, ce qui requiert un ajustement très précis de la courbe de dispersion chromatique. La bonne compréhension des mécanismes sous-jacents à la génération du supercontinuum nous a permis d’augmenter significativement l’efficacité de l’élargissement spectral et de démontrer la première source blanche de forte puissance (> 10 W) pompée par un laser continu. Dans une deuxième partie, je me focaliserai sur la génération de supercontinuum ultra-violet en régime de pompage sub-nanoseconde. L’originalité de notre travail a été de concevoir des fibres microstructurées dont les propriétés dispersives évoluent de façon controlée avec la longueur (fibres dites « effilées »). Après avoir identifié le mécanisme de piégeage d’ondes dispersives par des ondes solitoniques comme étant responsable de l’extension spectrale vers le bleu, nous avons pu démontrer la génération de supercontinuum ultra-violet. En même temps, nous nous sommes interessés aux propriétés temporelles de tels supercontinua, et nous avons montré une nette stabilisation du train d’impulsion dans les fibres effilées. Enfin, nous nous sommes intéressés d’un point de vue plus fondamental à la dynamique de propagation de solitons dans les fibres à bandes interdites photoniques à cœur solide. Les propriétés générales inhérentes au guidage par bandes interdites photoniques confèrent à ce type de fibres des propriétés de dispersion singulières, et en particulier une très importante dispersion d’ordre trois localisée près du bord de bande. Dans ce contexte, nous avons mis en évidence théoriquement et expérimentalement une supression du mécanisme bien connu d’auto-décalage fréquentiel de solitons induit par effet Raman. Notre travail s’articule ainsi autour de la dynamique solitonique très riche conduisant à la génération d’un supercontinuum, et de son contrôle par les propriétés dispersives de fibres microstructurées innovantes