Attraction de polarisation sans onde pompe : concept d'autopolarisation
Dispositif innovant de stabilisation de la polarisation de la lumière

Une étape supplémentaire peut être franchie dans l'amélioration du dispositif de stabilisation de la polarisation en s'affranchissant de l'utilisation d'une onde pompe polarisée.

Rappelons le principe de l'attraction de polarisation « classique » avec pompe : la polarisation fixe de la pompe (en théorie circulaire), par l'intermédiaire d'un effet non linéaire de type mélange à quatre ondes, force le signal à adopter une polarisation de même ellipticité (en théorie également circulaire) afin de former un domaine stable de polarisation à l'extrémité de la fibre où la pompe est injectée.

Le rôle de la pompe qui attire le signal grâce à sa polarisation fixe semble donc indispensable au processus. Et pourtant, il est possible de s'affranchir de ce faisceau pompe en incorporant un dispositif partiellement réfléchissant à l'extrémité de la fibre, comme représenté sur la figure 19. Avec un tel dispositif, le signal réfléchi agit comme une pompe pour le signal incident et, bien que sa polarisation ne soit à aucun moment fixée, le système va spontanément évoluer pour former un domaine de polarisations stables à l'extrémité de la fibre. Plus précisément, ce domaine de polarisations stables sera formé de deux polarisations circulaires, soit corotatives droites, soit corotatives gauches.

On parle alors d'« autostabilisation » de la polarisation de la lumière. Il s'agit ici d'un phénomène physique tout à fait remarquable qui conduit, sans dissipation d'énergie et de manière tout optique, tout état de polarisation de la lumière vers un état de polarisation circulaire.

À noter qu'en revenant vers le point d'injection le signal perd sa polarisation circulaire et retrouve une polarisation aléatoire, de sorte que l'entropie de polarisation totale du système est intégralement conservée. L'onde stabilisée en polarisation doit donc être prélevée au niveau du dispositif de réflexion, et en faible pourcentage (typiquement entre 5 et 10 %) pour ne pas pénaliser l'interaction non linéaire avec l'onde incidente. Ainsi, si le processus de repolarisation s'effectue en théorie sans pertes d'énergie (et c'est en cela qu'il est remarquable), le processus de récupération de la lumière polarisée peut amputer une part significative de l'énergie totale (à noter que cette perte d'énergie peut être facilement...