PNANO - PNANO : Nanosciences et nanotechnologies

– CONTINUUM

Résumé de soumission

Ce projet a pour but de démontrer un concept de rupture, qui concerne la génération, l'amplification et le filtrage de la lumière dans un domaine spectral continu (continuum). En effet, une cavité classique supporte un nombre de modes discrets. La cavité continuum comprend une couche guidante et un réseau à pas variable linéairement (LCG : linearly chirped grating). La condition de résonance peut être satisfaite continuellement dans un domaine de longueur d'onde (fréquence) continu si le pas du réseau augmente linéairement dans l'axe de propagation, de façon à ce que la longueur d'onde d'un mode Fabry-Perot correspond toujours parfaitement à celle du LCG. Les modes résonants forment ainsi un continuum.
Le premier objectif du projet est de démontrer le concept du continuum, ainsi que de comprendre ses limitations. La démonstration consiste à une validation théorique et une vérification expérimentale. Du point de vue théorique, la dynamique du laser continuum est régie par une équation non- linéaire du type Schrödinger, qui sera établie et analysée en détail. Le deuxième objectif est d'appliquer le concept du continuum à 3 démonstrateurs : source laser, amplificateur et filtre dans la fenêtre de longueur d'onde 1,5 µm. Pour le laser, l'objectif final est d'obtenir une émission sur une bande passante optique de 75 nm avec une puissance supérieure à 10 mW. Pour l'amplificateur, un gain de 20 dB sur une bande de 50 nm avec un courant inférieur à 150 mA et un facteur de bruit minimum de 5 dB sont attendus. Pour le filtre, un taux d'extinction, défini comme le rapport entre la fonction de transfert du filtre dans la bande et celle hors la bande, doit être supérieur à 30 dB pour une bande passante du filtre variant de 10 à 50 nm.
Des percées importantes sont attendues avec ce projet, en particulier dans le domaine des effets non-linéaires dans les lasers à semi-conducteurs. Il y a eu peu de papiers qui traitent de l'interaction entre la dispersion et les effets nonlinéaires dans ce type de laser. Ce projet révélera certainement des points nouveaux et inattendus dans ce domaine. D'autre part, une nouvelle technologie va être développée pour la fabrication de structures continuum, plus particulièrement, pour la fabrication de LCG par la lithographie à faisceau d'électrons. Il est à noter que les LCGs ont des applications importantes pour la réalisation de lasers accordables et de compensateurs de dispersion.
Il est prédictible que des nouveaux designs de structure continuum vont être proposés par ce projet et protégés par des brevets à déposer. La validation du concept continuum conduira à des produits performants pour les différentes applications. Les sources continuum peuvent être utilisées dans un réseau d'accès pour générer des canaux WDM (wavelength division multiplexing), dans l'OCT (optical coherence tomography) en médecine et dans l'OLCR (optical low-coherence reflectometry) en instrumentation. Les amplificateurs continuum peuvent être utilisés pour l'amplification et la modulation déportées dans un réseau d'accès ou métropolitain, tandis que les filtres continuum pour la sélection de bande WDM dans un réseau métropolitain ou de longue portée.

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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