Ultrashort pulse sources for all-optical reshaping of high speed telecommunication signals

Les vagues scélérates ou comment l’optique a permis de mieux comprendre l’hydrodynamique

National audience

Optimisation de la génération d'un continuum cohérent dans une fibre à dispersion normale et à haute non-linéarité

International audience; Nous étudions la génération d'un supercontinuum cohérent dans une fibre optique non-linéaire à dispersion normale aux longueurs d'onde des télécommunications optiques.

Light-by-Light polarization control and its applications in optical communications

International audience

Méthodes simples et sensibles pour optimiser le taux d'extinction d'un modulateur optique

National audience; Nous exploitons l'auto-modulation de phase dans une fibre hautement non-linéaire pour optimiser les réglages d'un modulateur optique et ainsi obtenir le meilleur taux d'extinction. Cette méthode simple mais extrêmement sensible ne nécessite alors qu'un analyseur de spectre optique ou bien un oscilloscope.

Dispositif à base de fibre optique non-linéaire pour la mise en évidence de gigue d'amplitude ou d'erreurs

National audience; Nous proposons un dispositif permettant la mesure optique de faibles gigues d'amplitude en augmentant les fluctuations du signal d'un ordre de grandeur. Suivant la puissance de fonctionnement utilisée dans ce montage exploitant la non-linéarité d'une fibre optique, il est également possible de mettre en évidence de potentielles erreurs dans un signal.

Résonances paramétriques dans les fibres optiques à dispersion oscillante quasi-périodique

National audience; Nous étudions numériquement le gain d’instabilité de modulation dans une fibre à dispersion oscillante dont l’amplitude de modulation varie suivant la distance de propagation. Nous mettons en évidence un nouveau phénomène de fission de bandes de gain d’instabilité.

Génération d'impulsions paraboliques par utilisation d'une fibre à dispersion normale décroissante

National audience; Nous démontrons expérimentalement la possibilité de générer des impulsions paraboliques grâce à l'utilisation d'une fibre à dispersion normale décroissante. Nous mettons en évidence numériquement et expérimentalement l'influence du profil de dispersion utilisé.

La lumière pour comprendre les vagues monstrueuses de l’océan

National audience; Cette conférence intitulée « la lumière pour comprendre les vagues monstrueuses de l’océan » permettra de naviguer entre deux branches de la physique, le monde de l’hydrodynamique qui étudie notamment les vagues et le domaine de l’optique, plus particulièrement les fibres optiques. Nous verrons ainsi comment de manière très surprenante, l’utilisation de la lumière dans une fibre optique a permis de trouver des pistes d’explication à l’existence de vagues pouvant dépasser les 30 mètres de hauteur dans les océans. Ce sujet nous permettra également d’aborder toute la richesse des phénomènes dit non-linéaires.Cette conférence s’inscrit dans le contexte de l’année internationa…

Soliton self-frequency shit in suspended core fibers

International audience

Statistiques extrêmes dans les amplificateurs Raman fibrés

National audience; Nous étudions expérimentalement et analytiquement l'influence des effets de déplétion de la pompe sur la statistique extrême dans un amplificateur Raman fibré. Nous soulignons également l'impact de la dispersion de la fibre.

Nouvelle architecture de cavité laser à fibre bénéficiant du processus de compression spectrale non-linéaire

International audience; Nous démontrons numériquement une nouvelle architecture de laser à fibre bénéficiant du processus de compression spectrale non linéaire. Les pertes induites par le filtrage intra-cavité sont alors significativement réduites et des impulsions picosecondes en limite de Fourier peuvent être générées.

New nonlinear regimes of pulse generation in mode-locked fiber lasers

International audience

Du soliton hydrodynamique à la vague scélérate : reproduire optiquement les ondes non-linéaires pour mieux les comprendre et les maitriser

Du soliton hydrodynamique à la vague scélérate : reproduire optiquement les ondes non-linéaires pour mieux les comprendre et les maitriser

Applications de l'auto-similarité en optique non-linéaire ultrarapide

National audience

La photonique et ses applications

Corrélation croisée large bande à partir d'une photodiode à deux photons

International audience; Le phénomène d'absorption à deux photons au sein d'un semi-conducteur est utilisé pour réaliser des mesures de corrélation croisée entre deux impulsions différentes en durée et longueur d'onde. Ces mesures sont appliquées à la reconstruction temporelle directe d'une impulsion picoseconde et à la mesure de retard optique.

D'Archimède au soliton, de l'optique à la photonique : les communications ultra-rapides par fibre optique

La lumière concentrée à l’extrême

National audience; Lorsque que la lumière se concentre sur une très faible surface ou bien durant un instant extrêmement bref, de nouvelles possibilités s’ouvrent aux chercheurs. Archimède l’avait compris dès l’antiquité. Plusieurs scientifiques bourguignons ont su l’exploiter à travers les siècles comme Buffon et ses miroirs ardents, Mouchot pionnier de l’énergie solaire ou bien encore Marey et son fusil photographique. Cette maitrise de l’énergie lumineuse sous ses différentes formes est encore plus d’actualité de nos jours pour relever de nouveaux défis sociétaux, que ce soit pour des applications astronomiques, de défense, dans l’industrie ou encore les télécommunications. Elle fait ain…

Emergence of rogue waves from optical turbulence

International audience

Observation of the optical Peregrine Soliton

International audience; We report the first experimental observation of the optical Peregrine soliton, a novel class of nonlinear localized structure first predicted to exist over 25 years ago. Our results confirm the increasingly important role that experiments in optics play in providing insight into wider areas of nonlinear physics

Gold nanowire plasmonic mode photo-thermal modulation at telecom wavelengths

International audience; Thermo-optical switches relying on polymer based plasmonic waveguides have been recently demonstrated for high-bit rate routing. In these devices, the active thermo-optical medium is polymer with a large thermo-optical coefficient. However, so far the role of the thermo-optical properties of the metal sustaining the plasmon mode has not been considered in details. In this study, we investigate the thermo-optical properties of plasmonic modes sustained by different purely metallic structures at telecom wavelengths. We first consider the basic situation of a SPPs mode traveling along a simple gold/air interface. By measuring the modulation depth of the SPPs signal when…

Mélange à quatre ondes multiple et ondes scélérates

National audience

Optical delay line based on vectorial modulational instability and dispersion in optical fibres

International audience

Ondes scélérates optiques

Ce texte, qui reprend une conférence invitée aux dernières JNOG, montre que les systèmes fibrés présentent des caractéristiques remarquables pour la génération et le contrôle d'impulsions rares et intenses similaires aux vagues scélérates océaniques. En particulier, l'amplificateur Raman faiblement dispersif pompé par une onde incohérente a permis de mettre en évidence l'apparition d'ondes scélérates optiques.

Observation de structures scélérates dans un amplificateur optique Raman à fibre

National audience; Nous mettons en évidence expérimentalement et numériquement la possibilité de générer des structures optiques de type "onde scélérate" dans un amplificateur Raman à fibre.

In-cavity pulse shaping and dissipative parametric instability mode-locking in fibre lasers

International audience

Impact des fluctuations longitudinales d'une fibre microstructurée sur des applications à haut-débit

National audience; L'impact des fluctuations longitudinales des paramètres géométriques d'une fibre microstructurée est étudié numériquement pour deux techniques de compression d'impulsion à 40 GHz.A

Différents régimes impulsionnels dans un laser Raman à fibre optique

National audience; Nous rapportons différents régimes impulsionnels observés au sein d'une cavité laser Raman en anneau.

L’optique non-linéaire dans les fibres optiques, Trois décennies après la mise en évidence du soliton, reste-t-il des choses à explorer ?

La conférence peut être revue sur la vidéo suivante : https://youtu.be/gjzXfKsSoOQ; National audience; Si la physique des fibres optiques est désormais bien connue, leur intérêt comme milieu non-linéaire facile à appréhender reste intact. À travers quelques exemples récents, nous montrons que toutes leurs possibilités n’ont pas encore été explorées.

Second zero-dispersion measurement in suspended core fibers

New types of dissipative localized waves in modelocked fiber lasers

La phase optique d'un signal temporel : apport d'une plateforme de recherche à une meilleure compréhension de ce paramètre.

Nonlinear pulse shaping in fibres for pulse generation and optical processing

Higher-order modulation instability in nonlinear fiber optics

International audience

All-fibered high-quality low duty-cycle 20-GHz picosecond pulse source

International audience

Observation of the optical Peregrine soliton

Emergence of extreme events in fiber based parametric processes driven by a partially incoherent pump wave

International audience

Dispersion oscillating fibers : a new tool for nonlinear optics

Corrélation croisée large-bande à partir d'une photodiode à deux photons

Les ondes scélérates

National audience; Les ondes scélérates sont des phénomènes aussi rares que puissants, à l'image des vagues scélérates qui engloutissent régulièrement des navires dans l'océan. Leur rareté et leur danger handicapent les efforts menés pour mieux les comprendre et les anticiper. Les recherches récentes menées à l'Université de Bourgogne montrent que l'optique offre alors une piste nouvelle pour cerner et reproduire ces événements extrêmes.

Rogue waves: rational solitons and wave turbulence theory

International audience; Solitons on finite background (SFB) and particularly rational solitons (RS) are exact analytical solutions of integrable wave equations, and for this reason they may be regarded as a coherent and deterministic approach to the understanding of rogue wave (RW) phenomena. However, RWs events are known to spontaneously emerge from an incoherent turbulent state of the system. It is thus of fundamental importance to study whether RSs can emerge from a turbulent environment (i.e., in more realistic oceanic conditions). To this aim, we first review here our recent experiments based on optical fiber systems to generate the localized nonlinear structures evolving upon a nonzero b…

Extreme events in nature, randomness and rogue wave in optics

International audience; Recent work in nonlinear fiber optics has demonstrated qualitative and quantitative links between instabilities in optical propagation and the giant destructive rogue or freak waves on the surface of the ocean. The analogy between the appearance of instabilities in optics and the rogue waves on the oceanic surface is both intriguing and attractive, as it opens up possibilities to explore the extreme value dynamics in a convenient benchtop optical environment. The purpose of this talk will be to discuss the results that have been obtained in optics, and to consider both the similarities and the differences with oceanic rogue wave counterparts. The talk will review exp…

Optical solitons and similaritons in fiber based systemes

International audience

Nonlinear spectral compression in fibre as a power limiting device

International audience

Éclatement des bandes de gain paramétrique dans une fibre à dispersion oscillante

National audience; Nous analysons numériquement le spectre d'instabilité modulationnelle dans une fibre à dispersion oscillante en fonction de l'amplitude des fluctuations de dispersion. Pour une forte oscillation de la dispersion, nous observons la division de la bande de gain en deux sous bandes.

Un concentré de Lumière

National audience

Échantillonneur et amplificateur tout optique par modulation temporelle de phase

National audience; Nous présentons une nouvelle architecture permettant l’échantillonnage à un taux de répétition élevé d’un signal optique. Basée sur une modulation de phase imprimée sur l’onde à analyser, cette technique apporte de plus une amplification virtuelle du niveau du signal. Nous décrivons deux méthodes expérimentales mises en œuvre pour valider ce concept, l’une basée sur une modulation de phase croisée non-linéaire, l’autre sur une modulation temporelle conventionnelle directe.

Sources optiques picosecondes entièrement fibrées cadencées à 20 GHz et 40 GHz

National audience; Nous présentons des résultats récents portant sur la génération de trains d'impulsions picosecondes cadencés à 20 et 40 GHz dans la bande C des télécommunications optiques. La technique utilisée repose sur la compression non-linéaire au sein d'une fibre optique d'un battement sinusoïdal généré via un modulateur d'intensité. Les propriétés de stabilité des sources ont été améliorées en gérant la dispersion de la ligne de compression et en y insérant un miroir de Faraday. Un signal de haute qualité à 160 Gbit/s a également été généré en codant et en multiplexant temporellement une source d'impulsions à 40 GHz présentant un faible rapport cyclique.

Optical CDMA enhanced by nonlinear optics

International audience

La lumière concentrée à l’extrême : d ’Archimède aux dernières recherches, en passant par Buffon

National audience

Amélioration du taux d’extinction d’une impulsion par modulation de phase et compression spectrale

International audience; Nous introduisons et démontrons expérimentalement une nouvelle approche pour améliorer le taux d'extinction d'une impulsion affectée par un fond continu cohérent. Cette méthode repose sur une modulation temporelle par une phase sinusoïdale suivie d'une étape de recompression spectrale non-linéaire.

Façonnage d'impulsions optiques par filtrage intra-cavité dans un laser à fibre

National audience; Nous démontrons numériquement la possibilité de façonner des impulsions optiques au sein d'une cavité laser fibrée à modes bloqués en insérant un filtre spectral programmable en intensité et phase. Différents profils temporels d'intensité sont obtenus, dont des impulsions paraboliques, triangulaires ou en dents de scie.

Nonlinear dynamics of parabolic pulse solutions to the dissipative Whitham equations and applications to supercontinuum guided wave light sources

Supercontinuum generation experiments in P2 and P4 fibers

Similaritons in optical fiber Raman amplifiers

This thesis presents the generation of optical similaritons in a normally dispersive Raman amplifier at telecom wavelengths. The pulses experimentally characterized by FROG technique exhibit a parabolic intensity profile with a linear chirp, in good agreement with results of numerical simulations.Several theoretical features of the similaritons have been experimentally studied. The dynamics of two similaritons with same or different central wavelengths is also investigated: similaritons are robust against collisions, whereas the interaction of similaritons leads to the generation of high-repetition rate dark soliton train.The similariton properties have been finally applied into three field…

Générateur de fonctions optiques à 80 GHz

National audience

Conversion de fréquence large bande par instabilité modulationnelle et effet Raman intrapulse dans une fibre optique

National audience

Génération linéaire de trains impulsionnels triangulaires ou paraboliques à haut-débit

Une vidéo de la présentation est disponible : http://youtu.be/DJG46p89_aw; National audience; Nous démontrons théoriquement et expérimentalement la génération photonique de trains d'impulsions à 40 GHz ayant des profils temporels d'intensité paraboliques, triangulaires ou bien flat-top. Le passage d'une forme à l'autre se réalise en jouant simplement sur la phase optique relative d'un ensemble de 4 raies spectrales.

Emergence de structures de type soliton par instabilité modulationnelle d'ordre 4

National audience

Evaluation expérimentale des performances d'un système hybride WDM/DS-OCDMA

National audience; Nous étudions expérimentalement une solution hybride WDM/DS-OCDMA pour l'application réseau d'accès optique haut débit. Cette solution permet d'augmenter la capacité de multiplexage du réseau WDM en y ajoutant une dimension supplémentaire : le code temporel. Le système est réalisé dans une configuration mono-canal WDM. Les performances de la transmission, en termes de taux d'erreurs binaires, sont évaluées après 20 km de transmission.

Double régénération tout-optique du profil temporel et de l'état de polarisation d'un signal telecom à 40 GBit/s

National audience; Grâce à un dispositif original entièrement fibré, nous démontrons dans cette étude la possibilité de régénérer simultanément et de manière tout-optique, au sein d'une même fibre, l'état de polarisation mais aussi le profil temporel d'un signal télécom RZ (retour-à-zéro) cadencé à 40 Gbit/s.

Emergence de structures optiques extrêmes par amplification fibrée basée sur une pompe partiellement cohérente

National audience; Nous montrons qu'une amplification fibrée (gain du à l'effet Raman ou à l'instabilité modulationnelle) basée sur une pompe partiellement incohérente mène à l'émergence de structures scélérates. Une étude qualitative est réalisée par l'utilisation d'un signal initial continu et complétée par des mesures quantitatives enregistrées à partir d'un signal initial impulsionnel. Des simulations numériques basées sur l'équation de Schrödinger nonlinéaire confirment ces résultats. Nous discutons également des stratégies qui permettent d'isoler ces événements rares et intenses.

Nonlinear shaping in optical fibers

International audience

Le métier d'enseignant-chercheur : l'exemple de la traque de l'onde scélérate

National audience

Spectral slicing of supercontinuum source for WDM/DS-OCDMA applications

International audience

Nonlinear pulse shaping and soliton dynamics in mode-locked fibre lasers

International audience; We review several new nonlinear mechanisms of pulse shaping that currently drive rapid progress in passively mode-locked bre lasers. These include self-similar (similariton) propagation in passive and active bres, a mode-locking regime featuring pulses with a triangular distribution of the intensity, and spectral compression arising from nonlinear pulse propagation. We also present recent experimental results on new families of vector solitons with the precessing states of polarization for fundamental, multipulse and bound state soliton operations in a carbon nanotube mode-locked bre laser operating at anomalous dispersion

Modulation de phase croisée lors de la collision de similaritons optiques

National audience; Nous étudions théoriquement et expérimentalement les effets intervenant lors de la collision de similaritons optiques dans un amplificateur Raman à dispersion normale. L'évolution temporelle du profil d'intensité montre l'apparition dans la zone de recouvrement d'une modulation sinusoïdale dont la fréquence diminue linéairement lors de la collision. L'analyse du spectre des impulsions met en évidence les effets de modulation de phase croisée qui interviennent lors de la collision. Néanmoins, après la collision, les similaritons retrouvent globalement leur forme parabolique caractéristique.

Exploitation de l'autoglissement frequentiel soliton limite par des radiations de cherenkov pour generer deux impulsions au decalage frequentiel ou temporel continument ajustable

National audience; Nous exploitons l'apparition de radiations de Cherenkov qui limitent l'autoglissement fréquentiel d'une impulsion soliton pour proposer une source de deux impulsions ultrabrèves dont, suivant l'énergie initiale, il est possible de contrôler de manière continue soit l'écart fréquentiel, soit l'écart temporel.

Dispersion oscillating fibers, a new tool for nonlinear optics

National audience