Soutenance de thèse de M. Thomas BUNEL

BUNEL Thomas, Laboratoire PhLAM - UMR8523 - Equipe Photonique

Titre: Génération de peignes de fréquence optiques dans les cavités Fabry-Perot fibrées

Jury: A. MUSSOT (PhLAM, encadrant), M. CONFORTI (PhLAM, encadrant), D. MARRIS-MORINI (Paris Saclay, Rapporteur), J. FATOME (Université de Bourgogne,  Rapporteur), F. LEO (Université Libre de Bruxelles, membre), A. PASQUAZI (Loughborough University UK, membre), T. HERR (Universität Hamburg, Allemagne, membre), V. TORRES-COMPANY (Chalmers University of Technology, Suède, membre)

Résumé:

Cette thèse explore les techniques de génération de peignes de fréquences optiques à partir de résonateurs Fabry-Perot fibrées. Les peignes de fréquences optiques, constitués de raies discrètes et équidistantes dans le domaine fréquentiel, correspondent à un train d’impulsions stable dans le domaine temporel. Ces peignes ont révolutionné la métrologie de pointe et ont permis le développement d’horloges optiques ultra-précises, mais leur génération reste un défi. Dans les années 2010, une méthode a émergé consistant à envoyer des lasers continus dans des cavités passives et à exploiter leurs propriétés non-linéaires pour générer d’autres fréquences optiques et des peignes de fréquence. Jusqu’ici, les microrésonateurs et résonateurs fibrés en anneau étaient privilégiés. Ici, nous étudions ce procédé de génération avec des cavités Fabry-Pérot, composées d’une fibre optique entre deux miroirs. Ces dispositifs, à la croisée des microrésonateurs et cavités en anneau fibrées, sont compacts et facilement intégrables dans les systèmes optiques grâce aux connecteurs FC/PC standards. L’étude de leurs dynamiques non-linéaires a permis de générer des peignes s’étendant sur plus de 30 THz, avec plus de 48 000 raies et un bruit de phase inférieur à -110 dBc/Hz à 1 kHz. De plus, les technologies de télécommunication fibrée permettant le multiplexage spatial de la lumière, ouvrent la voie à des sources multi-peignes et à des applications avancées pour la spectroscopie et l’imagerie.