UFR de Physique

Propositions de stages en laboratoire -- M2

Les offres sont actualisées en mai. Par exemple, les offres de stages pour l'année universitaire 2015-2016 seront mises en place en mai 2015, les offres de stages pour l'année universitaire 2016-2017 seront mises en place pour en mai 2016, etc.

Compétition modale dans les fibres optiques actives à grande aire effective

  • Option Lumière-Matière, Générique du parcours Lumière-Matière
  • Laboratoire: Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM)
  • Responsable du stage: Laurent BIGOT (laurent.bigot@univ-lille1.fr, 03.62.53.15.35)
  • Co-responsable(s): Yves QUIQUEMPOIS
  • Mots clés: Fibre optique, Laser, Modélisation, Bandes Interdites Photoniques
  • Fiche complète en PDF : Fiche complète en PDF

Compacité, bon échange thermique et qualité du faisceau sont autant d’atouts qui expliquent l’utilisation des fibres optiques dans le contexte des lasers intenses. Pourtant, la poursuite de la montée en puissance dans les systèmes fibrés se heurte à plusieurs verrous, parmi lesquels les effets non-linéaires qui apparaissent lorsque les densités de puissance dans le cœur sont trop élevées. Pour augmenter les seuils d’apparition de tels effets, une solution consiste à accroître la taille du cœur de la fibre mais cet accroissement s’accompagne alors d’une difficulté à préserver le caractère monomode transverse du faisceau de sortie ainsi que d’une sensibilité accrue vis-à-vis des courbures. Ceci est particulièrement vrai pour les fibres optiques classiques qui sont limitées à des diamètres de cœur de 30 µm environ lorsqu’on souhaite les utiliser comme amplificateur/laser. Dans ce contexte, de nouvelles géométries de fibres doivent être proposées pour parvenir à un compromis entre taille de cœur, caractère monomode et sensibilité aux courbures. Le groupe Photonique a acquis depuis plusieurs années un savoir-faire unique dans la conception et la réalisation de fibres optiques micro-structurées et plus particulièrement de fibres toutes solides à guidage par bande interdite photonique. Il a été démontré que de telles fibres pouvaient offrir de grandes tailles de cœur (plus de 100 µm) tout en autorisant un comportement monomode si l’on prend soin d’hétéro-structurer la gaine de manière à accentuer les pertes des modes indésirables. La problématique reste cependant de gérer la présence de différents modes dans le cœur, en particulier dans le fonctionnement en régime amplificateur/laser qui conduit à une élévation de température du cœur de la fibre du fait du défaut quantique pompe/signal et d’effets comme le photo-noircissement. Le sujet de stage proposé vise à poursuivre les travaux entamés sur la conception, la réalisation et la caractérisation de fibres à bande interdite photonique à grande aire effective. Plus particulièrement, il s’agira d’affiner les outils de modélisation permettant de décrire le comportement de fibres actives en régime d’amplification en incluant les effets de compétition modale sur le gain et les modifications induites par les effets thermiques. Une poursuite en thèse est envisagée.