Contexte
Dispositif innovant de stabilisation de la polarisation de la lumière

La lumière issue d'un laser est fondamentalement caractérisée par quatre paramètres principaux : sa longueur d'onde, sa direction de propagation, son énergie et son état de polarisation. Les techniques actuelles permettent de contrôler aisément les trois premiers paramètres. Ainsi, la longueur d'onde est en général fixée par le laser et, en régime de propagation linéaire, ne subit pas ou peu de variation au cours de la propagation. La direction de propagation peut être facilement contrôlée à l'aide de miroirs ou de guides d'ondes, comme des fibres optiques. De même, l'énergie (ou nombre de photons) du faisceau laser peut être aisément diminuée à l'aide d'atténuateurs ou au contraire augmentée à l'aide d'amplificateurs (par exemple avec un amplificateur à fibre dopée erbium). L'évolution de ces trois paramètres est en règle générale parfaitement prévisible et les systèmes permettant de les contrôler indépendamment les uns des autres sont maintenant bien établis et disponibles dans le commerce.

En revanche, la polarisation est un paramètre plus délicat à maîtriser, en particulier dans le contexte de l'optique fibrée. Ainsi, lorsque la lumière se propage au sein d'une fibre optique standard, son état de polarisation évolue continûment, et de manière aléatoire, au cours de la propagation. Ces variations de polarisation résultent des fluctuations de biréfringence au sein de la fibre optique, liées aux imperfections géométriques du cœur de la fibre et aux contraintes extérieures appliquées (température, contraintes mécaniques, enroulement). En conséquence, il est impossible en situation réelle de prévoir l'état de polarisation de la lumière après seulement quelques dizaines de mètres de propagation. Cette situation peut être problématique lorsque des éléments optiques dont la réponse dépend de la polarisation sont insérés en sortie de la fibre optique. Citons par exemple les dispositifs de détection interférométriques, les amplificateurs à semi-conducteurs ou encore les systèmes incorporant des fibres à maintien de polarisation ou des guides d'ondes planaires. Il existe, de fait, un réel intérêt à concevoir des dispositifs permettant de contrôler l'état de polarisation d'une onde sans altérer les autres paramètres de la lumière (notamment sa puissance lumineuse et sa longueur d'onde)....