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Accueil > FR > Recrutements > Offres de thèses 2018

Photonique — Compétition modale dans les fibres amplificatrices dopées Erbium et Ytterbium

par Webmestre - publié le

Directeur de thèse : Laurent BIGOT, Yves QUIQUEMPOIS

Laboratoire(s) d’accueil : PhLAM

Résumé du projet de thèse

Les fibres amplificatrices à base de matériaux dopés par des ions de terres-rares sont aujourd’hui au cœur de nombreux dispositifs photoniques tels que les amplificateurs optiques large bande pour les futures transmissions optiques longues distances (fonctionnement autour de 1550 nm via l’utilisation d’ions Er3+) ou encore les amplificateurs de forte puissance pour les lasers intenses (fonctionnement autour de 1060 nm via l’utilisation d’ions Yb3+). Dans ces différents systèmes, la tendance est à l’utilisation de fibres qui ne sont pas monomodes en pratique, soit parce qu’elles ont été conçues comme tel (amplificateurs légèrement multimodes utilisés dans le cadre du multiplexage spatial), soit parce qu’elles le deviennent en pratique du fait des conditions d’utilisation (amplificateurs fortes puissances à base de fibres à grande aire effective). Dans les deux cas, le partage du milieu à gain par les différents modes transverses conduit à une compétition que l’utilisateur va choisir d’orienter en faveur d’un mode donné ou de répartir équitablement entre les différents modes présents. L’objet de ce travail de thèse sera, d’une part, d’affiner les modèles existants au sein de l’équipe Photonique du PhLAM et décrivant l’amplification dans les milieux à gain multimodes. L’objectif sera d’intégrer des effets tels que la modification du profil d’indice du guide en présence d’un faisceau puissant (effet thermo-optique) ou en présence de déformations induites par le conditionnement de la fibre (effet de courbures, par exemple). Les outils théoriques mis en place permettront de proposer des géométries de fibres optimisées qui seront ensuite réalisés au sein de la centrale FiberTech Lille. Un autre volet du travail, expérimental celui-là, consistera à étudier les différentes familles de fibres en régime d’amplification. Dans ce cas, la caractérisation du gain mode à mode ou la stabilité en puissance du gain d’un mode seront étudiées.