Génération optimisée de peignes Kerr optiques et de fréquences microondes dans des résonateurs Fabry-Pérot fibrés – COMBY

Le projet COMBY a pour principal objectif de développer des résonateurs de type Fabry-Pérot (FP) fibrés, d'intervalle spectral libre au GHz et polyvalents pour la génération de peignes de fréquences optiques (OFCs) et de signaux micro-onde. Ce projet multidisciplinaire, à l'interface entre matériaux, photonique non-linéaire et micro-ondes, ambitionne plusieurs ruptures scientifiques et technologiques en explorant des directions de recherches appliquées et exploratoires. Le projet COMBY s'articule autour de 5 objectifs scientifiques majeurs : (1) Développer une plateforme de fabrication de résonateurs FP mature et versatile permettant d’atteindre des facteurs de qualité records (Q>10^9). (2) Mieux comprendre l’émergence des peignes de fréquence Kerr dans les résonateurs FP grâce à des outils théoriques et numériques (notamment pour les configurations multimodes). Une compréhension approfondie des processus physiques mis en jeu dans l’émergence des peignes de fréquences est en effet indispensable pour la réussite du projet. (3) Générer des OFCs multiplexés spatialement et cohérents entre eux au sein d’un même résonateur FP. (4) Développer un démonstrateur de laser compact verrouillé sur une cavité FP et présentant une largeur de raie intégrée de l’ordre de 30 Hz. (5) Réaliser un générateur de fréquence micro-ondes ou millimétrique à base de peignes synchronisés, avec un bruit de phase inférieur à -120 dBc/Hz à 1 kHz de la porteuse @10 GHz. Le projet COMBY donnera un élan à la synergie émergente autour des résonateurs FPs fibrés au niveau national, ainsi qu’une reconnaissance internationale dans ce domaine très prometteur, comme en témoignent les nombreuses publications récentes sur ce sujet. De plus, l'approche holistique de notre consortium, englobant la fabrication, la modélisation et les démonstrations expérimentales, nous fournira tous les outils permettant d’élever le niveau de maturité technologique (TRL) de ces composants.