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M2

On-demand repetition rates and frequency combs in fiber Talbot lasers

publié le , mis à jour le

Dans un contexte d’augmentation continue des débits des télécommunications, il existe une demande forte en sources lasers à 1550 nm de très hautes cadences (dans la gamme GHz-100 GHz). D’un autre côté, afin d’optimiser les taux d’occupation de la bande passante des fibres, il est intéressant de disposer de sources dont le taux de répétition peut facilement être ajusté. Nous avons récemment mis au point un nouveau type de laser utilisant l’effet Talbot temporel, qui permet théoriquement de générer des impulsions à des taux de répétition très élevés et ajustables. Ce laser consiste en une cavité laser contenant un décaleur de fréquence. Lorsque cette cavité est injectée par un laser mono-fréquence, on génère à la sortie des impulsions, dont le taux de répétition (ou cadence) est ajustable via les paramètres de la cavité. Ce phénomène est attribué à un effet Talbot temporel.

Nous proposons donc de mettre en évidence l’effet Talbot temporel dans un laser fibré à 1550 nm et de caractériser finement l’influence de plusieurs paramètres sur la stabilité des impulsions parmi lesquels la largeur spectrale du laser d’injection et l’influence du milieu à gain. En imaginant que l’on puisse utiliser la totalité de la bande de gain du milieu laser (EDFA ou SOA) soit plusieurs nm, des taux de répétition supérieurs au THz sont envisageables. Un deuxième axe qui sera exploré au cours de ce stage, concerne la génération de peignes de fréquences à pas variable qui constitue un enjeu clé en spectroscopie haute résolution notamment pour la calibration de spectromètres spatiaux (« astro-combs »). Nous proposons de montrer qu’il est possible, par un concept baptisé lentille temporelle [Salem 2013], de générer un effet Talbot dans le domaine spectral et d’obtenir des peignes de fréquences d’espacements compris dans la gamme 1 GHz-40 GHz.

Références :

R. Salem, M. A. Foster, A. L. Gaeta, Application of space-time duality to ultrahigh-speed optical signal processing, Advances in Optics and Photonics, 5, 274 (2013)
H. Guillet de Chatellus, et al., Theory of Talbot lasers, Phys. Rev. A. 88, 033828 (2013).
H. Guillet de Chatellus et al., Generation of ultrahigh and tunable repetition rates in CW injection-seeded frequency-shifted feedback lasers, Opt. Exp. 21, 15065 (2013).
Contact :

Hugues Guillet de Chatellus (hugues.guilletdechatellus@univ-grenoble-alpes.fr) (04 76 51 43 41)