LASER A FIBRE POUR LES TELECOMMUNICATIONS MULTIPLEXEES EN LONGUEUR D'ONDE : ETUDE DE L'ACCORDABILITE EN LONGUEUR D'ONDE ET DE LA GENERATION DE TRAINS MULTI-LONGUEURS D'ONDE D'IMPULSIONS PAR VOIE ELECTRO-OPTIQUE

Stéphane Calvez (1)

1 Georgia Tech Lorraine [Metz]

The development of multi-wavelength and tunable sources could give the opportunity to facilitate the installation of fibre-optic wavelength-division-multiplexed systems of telecommunications and could also enable the reconfiguration of the network at the optical level. In that frame, the proposed work studies a ring fibre laser, which includes an erbium-doped fibre amplifier as gain medium and an electro-optically-tunable Lyot filter integrated on lithium niobate. When a continuous control is applied to the filter, we experimentally and numerically demonstrate that the wavelength of emission can be tuned over 18.8 nm with power fluctuations not greater than 3.6 dB. Furthermore, we observe that the switching of the laser wavelength is limited by the gain medium response. Moreover, it is shown that pulse generation can be achieved by use of an intracavity lithium niobate modulator and could be integrated as a new function on the filtre chip. Finally, we also investigate the behaviour of the laser when the filter transmission varies. When a "staircase" or saw-tooth signal is applied to the filter with a frequency lower than a few kilohertz, generation of sequences of pulses with different wavelength is demonstrated. At higher frequencies, sine-wave modulation of the filtre transmission allows to create pulses via a new type of mode-locking technique.

Le développement de sources multi-longueurs d'onde et accordables en longueur d'onde offre l'opportunité de faciliter le déploiement de systèmes de télécommunications par fibres optiques multiplexés en longueur d'onde et d'implanter une reconfiguration des réseaux au niveau optique. Dans ce contexte, le travail proposé étudie un laser à fibre en anneau incluant un amplificateur à fibre dopée erbium, comme milieu à gain, et un filtre de Lyot intégré sur niobate de lithium et accordable par voie électro-optique. Lorsque la commande du filtre est continue, on démontre, expérimentalement et numériquement, que la longueur d'onde d'émission de la source optique peut varier sur 18,8 nm avec des fluctuations de puissance inférieures à 3,6 dB. Par ailleurs, nous observons que la commutation de longueur d'onde est limitée par la réponse du milieu à gain. De plus, nous vérifions que l'emploi intra-cavité d'un modulateur en niobate de lithium permet de créer d'impulsions par mode déclenché ou synchronisation de modes et ne constitue qu'une nouvelle fonctionnalité intégrable sur la puce du filtre. Finalement, nous analysons le comportement du laser lorsque la commande du filtre varie. On parvient ainsi à générer des trains d'impulsions dont chacune possède sa propre longueur d'onde en appliquant des signaux "en escaliers" ou triangulaires de fréquence inférieure à quelques kilohertz. A plus haute fréquence, la modulation de la transmission du filtre par des signaux sinusoïdaux permet de créer des impulsions par un nouveau type de synchronisation de modes.

Mots clés: Laser accordable; laser à fibre; amplificateur à fibre dopée erbium; EDFA; niobate de lithium; Multiplexage en longueur d'onde; WDM; commutation de longueur d'onde; synchronisation de modes; mode déclenché

Domaines: Autre

Stéphane Calvez. LASER A FIBRE POUR LES TELECOMMUNICATIONS MULTIPLEXEES EN LONGUEUR D'ONDE : ETUDE DE L'ACCORDABILITE EN LONGUEUR D'ONDE ET DE LA GENERATION DE TRAINS MULTI-LONGUEURS D'ONDE D'IMPULSIONS PAR VOIE ELECTRO-OPTIQUE. Autre. Université de Franche-Comté, 2002. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00003336⟩