Fibres microstructurées en verres de chalcogénures pour la génération de supercontinuum et le transport de puissance dans les fenêtres atmosphériques 3-5 et 8-12 µm.

Quentin Coulombier (1)

1 ISCR - Institut des Sciences Chimiques de Rennes

There are two main interests in chalcogenide glasses: their transparency in the infrared and their strong non linear properties. The microstructured optical fibers (MOF) allow single mode signal guiding and/or exacerbate non linear effects. The association of chalcogenide glasses to microstructured geometries permits to obtain single mode and/or non linear fibers in the infrared region. There are many potential applications for MOF. As passive optical component, they can be used to build lasers, for spectrometry of for nulling interferometry. As active optical component, they can be used for signal regeneration, supercontinuum sources, or military applications. The invention of a casting method to make chalcogenide MOF is explained in this thesis. This method permits to obtain the lowest optical losses in chalcogenide MOF. Many MOF were fabricated in As-Se, Te-As-Se glasses. Various fiber geometries were fabricated to cover all the applications. Then, chalcogenide MOF are tested to obtain self phase modulation (SPM) and Raman scattering. Besides, a strongly non linear composition, with good thermal properties to be molded, was determined using a design of experiments.

L'intérêt des verres de chalcogénures est concentré sur deux points : leur transparence dans l'infrarouge et leurs fortes propriétés non linéaires. Les fibres microstructurées (MOF) permettent de guider un signal monomode et/ou d'exacerber les effets non linéaires. L'association de la géométrie microstructurée aux verres de chalcogénures permet d'obtenir des fibres monomodes et/ou des effets non linéaires importants dans l'infrarouge. Les applications potentielles des MOF sont variées. Si on exploite les propriétés de guidage passif, elles peuvent être utilisées pour la fabrication de lasers fibrés, pour la spectrométrie ou encore pour l'interférométrie. Quand on exploite le guidage actif, les applications concernent la régénération de signal, la génération de sources large bande, la tomographie et la métrologie militaires. Le développement d'une méthode de fabrication par moulage des MOF en verres de chalcogénures est expliqué dans cette thèse. Cette méthode permet d'obtenir les pertes optiques les plus basses dans des MOF de chalcogénures. De nombreuses MOF sont fabriquées en As-Se, en Te-As-Se. Des MOF de différentes géométries sont synthétisées afin de couvrir toutes les applications visées. Les MOF sont ensuite testées pour la génération d'automodulation de phase et de diffusion Raman. En outre, une composition fortement non linéaire et qui possède des propriétés physiques favorables au moulage est déterminée par le biais d'un plan d'expérience.

Keywords: verres de chalcogénures; optique non linéaire; fibres optiques; fibres microstructurées; infrarouge; plan d'expérience

Domains: Material chemistry

Quentin Coulombier. Fibres microstructurées en verres de chalcogénures pour la génération de supercontinuum et le transport de puissance dans les fenêtres atmosphériques 3-5 et 8-12 µm.. Matériaux. Université Rennes 1, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00531237⟩