Go to content
Université de Lille
Laboratoire Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules | Laboratory of Physics of Lasers, Atoms and Molecules Laboratory of Physics of Lasers, Atoms and Molecules
UMR 8523
  • Access & contact
  • X ( New window)
  • Linkedin ( New window)
    • FR
  • S'identifier
    Mon identité numérique
  • Access & contact
  • X ( New window)
  • Linkedin ( New window)
    • FR
  • S'identifier
    Mon identité numérique
  • Laboratory
    • Who are we?
    • Awards and Recognition
    • Projects and contracts
    • Highlights
  • Research Teams
    • Quantum systems
      • Research
        • I. Bose-Einsten condensate
        • II. Quantum field theory
        • III. Quantum information
        • IV. THz Communication
        • V. Outreach
      • Members
      • Projects and Contracts
      • Collaborations
      • Publications and conferences
    • DYSCO
      • Research
        • I. Out of Equilibrium Systems
        • II. Nonlinear Dynamics and Quantum Optics
        • III. Dynamics of Accelerators
        • IV. Biophysics
      • Members
      • Projects and contracts
      • Equipment
      • Collaborations
      • Publications and conferences
    • PCMT
      • Research
        • I. Methodologies to model gas/particle interface reactions and bulk properties
        • II. Unraveling Molecular Processes in the Interstellar Medium
        • III. Formation, composition and reactivity of aerosol particles and their implications for the Earth atmosphere
        • IV. Modelling of heavy elements and radionuclides physical and chemical properties in the context of the nuclear fuel cycle
      • MEMBERS
      • Projects and contracts
      • Equipment
      • Collaborations
      • Publications and Conferences
    • Photonics
      • Research
        • I. Active fibers
        • II. Advanced fiber modeling
        • III. Non-linear photonics in fibers
      • Members
      • Projects and contracts
      • Equipment
      • Publications and conferences
    • MPI
      • Research
        • Rovibrational spectroscopy (SPECTRO)
        • Traces analyses (ANATRAC)
      • Members
      • Projects and contracts
      • Equipment
      • Collaborations
      • Publications and conferences
  • Poles & Missions
    • Administrative Pole
      • Financial service
      • HR / ZRR / Premises department
    • Engineering & Technology Pole
      • Biophotonics
      • FiberTech Lille
    • Missions
      • Communication
      • Health & Safety Prevention
      • Valorization
  • Platform & Technical Platform
    • CERLA
    • FiberTech Lille
    • Sakura
  • Life of the lab
    • News
    • AGENDA
    • Publications
    • Conferences
    • SEMINARS
    • Books
  • Recruitment
    • Job
    • Post-doc
    • Thesis
    • Formation
    • Traineeship
  • PhD Area
    • Summaries of the thesis
      • ABOUHAIDAR Rawan: Toward a molecular level understanding of heterogeneous processes at atmospheric aerosol surfaces
      • ALDAIR MISAEL Wilken : Simulating resonant inelastic X-ray scattering across the whole periodic table
      • ALYEKSEYEVA Mariia : In-situ characterization of amino acids and their precursors using the LITE device (Lille Ice Terahertz Experiment).
      • ALOU ANGULO Gilberto Antonio: Theoretical study of the molecular dynamics of complex gas-surface systems using Artificial Intelligence methods
      • AYYAD Marouane
      • BANCEL Eve-Line : Peignes de fréquence dans les fibres optiques multi-cœurs ou multi-modes pour la spectroscopie et la métrologie de précision
      • BARRELLON-VERNAY Rafaël : Unveiling nucleation mechanism in aircraft engine exhaust and its link with fuel composition.
      • BAYDI Brahim
      • BON Mathilde : Caractérisation moléculaire de micro- et macro-fossiles par spectrométrie de masse à l’échelle cellulaire.
      • BRACQUART Colwyn: The secondary organic aerosols: Micro-solvation, hygroscopicity and reactivity of the precursors.
      • BSAIBES Maroun: Towards a better understanding of light scattering and mode coupling mechanisms in slightly multimode optical fibers.
      • BUNEL Thomas
      • CHEDID Alexandre : Photonique multimodale-Caractérisation dynamique du canal de transmission d'une fibre optique faiblement multimode
      • CHOUAIB Zahraa: Theoretical Investigation of the Surface Activity and Reactivity of Organosulfate Aerosols
      • DELANGLE Corentin : Oscillateur Mamyshev pour la production d'impulsions ultracourtes énergétiques à haut taux de répétition
      • DELPIERRE Pauline
      • DENIS Maxime : Simulation de systèmes quantiques désordonnés avec un condensat de Potassium : effets topologiques et interactions
      • DIOUM Bakhao
      • DUFOUR Martin
      • EL MOUSSAWI Fatima : Fibres optiques de spécialité pour endoscopes bio-médicales ultra-miniaturisés
      • EL SOKHEN Rabih
      • HAIDER Kawssar Mujtaba: Role of organic waste reactivity on the formation of secondary organic aerosols.
      • HANOUN Christelle
      • HASEEB Eden
      • HURBAIN Julien: Control of cell fate with oxidative stress.
      • INFUSO Maxime: Unraveling the atmospheric iodine chemistry using molecular simulations.
      • LAFARGUE Léa : Développement d’une nouvelle source fibrée d’impulsions courtes pour l’injection d’une chaîne laser de puissance
      • LE Maxime: New electronic structure methods for modelling single- and multi-photon excitations in chiral molecular systems
      • LEBEL Alexandre
      • LECHEVALIER Corentin
      • LERNER Alexandre : Inscription de réseaux de Bragg haute température au sein de structures métalliques réalisées par synthèse additive
      • MADANI Farid : Étude expérimentale des systèmes quantiques désordonnés en présence d’interactions avec un condensat de Bose-Einstein
      • MAILLARD Agathe : Spectroscopic characterization of stable and unstable atmospheric precursors as well as their micro-solvation in the gas phase.
      • MILADI Eya: Spectroscopic and computational studies of actinides complexation with inorganic ligands
      • MUCCI Alexandre
      • MUÑOZ Maëva: Synthesis and characterisation of actinide polynuclear complexes
      • MURR Georges : Machine Learning-assisted spatiotemporal chaos forecasting
      • NEGRINI Stefano : Gain induit par des filtres dans les cavité fibrées passives
      • OPOKU Richard Asamoah: Theoretical core spectroscopy of molecules interacting with ice surfaces.
      • OUARKOUB Cecilia
      • POEYDEBAT Etienne: Development of a Mamyshev oscillator.
      • REAL ELGUEDA Bastian Maximiliano
      • SAWADOGO Bewindin Alfred: Manipulation of MIMO RF beams at Terahertz frequencies for very high throughput point-to-point applications.
      • SEPTIER Dylan: Double clad hollow core fibers for nonlinear microendoscopy.
      • SHAABAN Tamara: Theoretical modelling of physical-chemical properties of protactinium complexes
      • SRIVASTAVA Shivang : Characterization and manipulation of quantum states of the light with high-dimensional encoding
      • TOMBOZA Wendy : Développement de capteurs de pression à fibres optiques hautes températures pour l’instrumentation de moteurs d’avions
      • VANDENBERGHE Alan: Experimental study of the coupling between circadian clock and metabolism. Application to the development of chronotherapies of metabolic disorders.
      • VANDERHAEGEN Guillaume : Cartographie de la récurrence de Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou dans une fibre à dispersion oscillante
      • VUATELET Vincent : Localisation dynamique à N-corps d'un gaz de Tonks-Girardeau
      • YUAN Xiang: Molecular properties in the linear response regime and beyond.
      • ZAFAR Sadain : CO2 hydrates as an alternative solution to water desalination & greenhouse gas mitigation
      • ZGHARI Ismail : Silice dopée et fibre optique pour la dosimétrie en radiothérapie pulsée
  1. PhLAM
  2. >
  3. Research Teams
  4. >
  5. Photonics
  6. >
  7. Research
  8. >
  9. III. Non-linear photonics in fibers
  10. >
  11. 2) Parametric processes
Research Teams Photonics
  • Research
    • I. Active fibers
    • II. Advanced fiber modeling
    • III. Non-linear photonics in fibers
  • Members
  • Projects and contracts
  • Equipment
  • Publications and conferences

2) Parametric processes

Page en attente de traduction / Page awaiting translation

Bien que la mise en évidence expérimentale du processus d’Instabilité de Modulation (IM), i.e. de processus paramétriques, dans les fibres optiques date de plus d’une trentaine d’années, les études consacrées à ce phénomène sont revenues au tout premier plan de l’actualité ces dernières années. En effet, de par le rôle clé qu’il joue dans la formation de phénomènes non linéaires complexes comme la génération d’ondes scélérates par exemple, et en raison du caractère pluridisciplinaire qu’on lui connait (optique, hydrodynamique, acoustique, condensats quantiques..), l’étude de ce processus ouvre de nouvelles perspectives de recherche jusqu’alors inexplorées. D’autant plus que les récentes avancées technologiques dans la fabrication de guides d’ondes et de fibres optiques en particulier (fibres à dispersion oscillantes, fibres hybrides, fibres à bande interdite photoniques…),permettent d’accéder à une gamme de paramètres inatteignables auparavant conduisant ainsi à des phénomènes dont la dynamique est plus riche et à de nouvelles perspectives d’un point de vue plus appliqué. Les travaux que nous effectuons sont regroupés dans les trois sous-parties suivantes.

a) Impact de la pente de la dispersion

D’après la théorie de base, il s’avère que le processus d’IM ne dépend que des ordres pairs de la dispersion. Contre toute attente nous avons démontré que la pente de la dispersion (dispersion d’ordre 3) est susceptible d’impacter le processus lorsque l’on met en œuvre des signaux non monochromatiques [1] ou lorsque l’on sature le processus [2]. Dans ce derniers cas, la pente de la dispersion brise la symétrie du processus, en fréquence ou en amplitude. Ces travaux ont été remarqués par la communauté par le biais d’une conférence nationale invitée, et par l’écriture d’un article éditorial (News &Views) dans Nature Photonics [3].

Evolution du spectre d’IM en fonction du régime de dispersion.

b) Instabilité modulationnelle dans les fibres à dispersion oscillante

Le processus d’IM dépend des contributions relatives entres les effets dispersifs et non-linéaires et sa dynamique se limite donc à l’ajustement de ces deux paramètres. Nous avons proposé de disposer d’un degré de liberté supplémentaire en modulant longitudinalement la fibre optique. Ce paramètre de contrôle supplémentaire nous a permis d’effectuer la première démonstration expérimentale du processus d’IM dans ces fibres dites à dispersion oscillantes, avec plus de 2×10 lobes (contre 2×1 dans le cas d’une fibre uniforme) quasi-accordés en phase sur une large bande spectrale de plus de 10 THz [4]. Des études théoriques nous ont permis de mieux comprendre la dynamique de formation du processus [5], ainsi que de mettre en évidence le rôle joué par la dispersion d’ordre quatre [6].

Mesure de l’évolution spectrale du spectre d’IM dans une fibre à dispersion oscillante.

c) Amplification paramétrique d’impulsions à dérive de fréquence

L’amplification paramétrique à dérive de fréquence est un moyen largement répandu pour amplifier les impulsions courtes (<100 fs) tout en conservant un bon contraste sur les impulsions recomprimées. Jusqu’alors les amplificateurs sont massifs et mettent en œuvre des cristaux non-linéaire d’ordre 2. Ils sont encombrants et complexes à aligner. Afin de solutionner ces problèmes nous proposons de tirer profit des processus paramétriques dans les fibres optiques (utilisant la non-linéarité d’ordre trois) pour atteindre des performances comparables dans une gamme de faible à moyenne énergie (<100 µJ). Dans ce contexte nous nous sommes associés avec le CEA/CESTA (contrat d’étude FOPCPA), spécialiste des impulsions courtes, pour mener à bien ce projet. Après une première démonstration de concept [7] qui a largement été soulignée par la communauté via un highlight dans Nature Photonics, un fait marquant du CNRS, de l’OSA et du CEA DAM en 2010, nous avons poursuivi ces travaux pour mieux appréhender le phénomène et en améliorer les performances [8] [9] [10] . Ces travaux ont été reconnus par la communauté par le biais d’une conférence invitée à Photonics West en 2012 (conférence internationale de référence dans ce domaine) et ils sont désormais financés par l’ANR (ANR JCJC FOPAFE) et par la région Nord-Pas de Calais (Accueil de jeunes chercheurs).

Dispositif expérimental typique d’un FOPCPA.

1) Hydrodynamic / optical analogy

3) Solitons

To top

Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules | Laboratory of Physics of Lasers, Atoms and Molecules
Laboratory of Physics of Lasers, Atoms and Molecules
  • X ( New window)
  • Linkedin ( New window)
  • Accessibility : non-compliant
  • Legal notice | Access & contact
  • Sitemap
Université de Lille ©  2025
Page updated on 08-28-2024 (12:26)
Université de Lille
CNRS