Soutenance publique de la thèse de Doctorat

Promoteur : Prof. Marc Wuilpart

Résumé :

L’élargissement spectral et la génération de nouvelles composantes fréquentielles sont des caractéristiques inhérentes de l’optique non linéaire et sont étudiés depuis les années 60 dans des milieux aussi divers et variés que les fluides et les fibres optiques. Au début des années 70, ce mécanisme a été utilisé pour la réalisation d’une source large bande (supercontinuum) dédiée à la spectroscopie. La génération du supercontinuum (SC) dans les fibres optiques a, quant à elle, été largement étudiée ces dix dernières années. Cependant, la métrologie du phénomène a été relativement peu abordée, en particulier en ce qui concerne sa mesure distribuée (mesure de l’évolution du spectre le long de la fibre optique). Si l’on désire mesurer l’évolution du supercontinuum dans une fibre, la seule méthode existante est la méthode dite du cut-back, qui a l’inconvénient d’être destructive. C’est dans ce contexte que cette thèse de doctorat intervient puisqu’elle vise à développer un outil de mesure non destructif pour la mesure distribuée du supercontinuum dans les fibres optiques. Pour atteindre cet objectif, nous avons exploité la réflectométrie optique opérant dans le domaine temporel.
La première partie de ce travail a consisté à modifier un OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer) commercial en y ajoutant des équipements optoélectroniques pour effectuer la mesure distribuée de l’instabilité de modulation le long d’une fibre optique (première étape de la génération du SC en régime long). Ce dispositif de mesure non destructif a été testé sur des fibres de télécommunications standards et sur des fibres hautement non linéaires (HNLF). Un bon accord a été obtenu en comparant les spectres obtenus en fin de fibre avec un analyseur de spectre optique (OSA).
La deuxième partie du travail a consisté à adapter le dispositif développé pour la mesure distribuée du supercontinuum (SC). Ce dispositif a été testé sur des fibres hautement non linéaires avec une résolution spatiale de l’ordre de 6,6 m. Un bon accord a été obtenu en comparant les résultats avec les mesures obtenues à l’aide d’un OSA. Une analyse comparative avec la méthode traditionnelle du cut-back a également été effectuée et un bon accord a été observé.
La dernière partie du travail de recherche s’est attachée à améliorer la résolution spatiale en utilisant un OTDR à comptage de photons. Un nouveau dispositif présentant une résolution spatiale de 14 cm a été développé et validé sur une fibre HNLF.