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Article

1 - CONTEXTE

2 - DISPOSITIFS COMMERCIAUX DE CONTRÔLE DE LA POLARISATION EN OPTIQUE FIBRÉE

3 - SYSTÈMES DE CONTRÔLE DE LA POLARISATION TOUT OPTIQUES EN OPTIQUE FIBRÉE

4 - ATTRACTEUR DE POLARISATION UTILISANT UNE FIBRE ISOTROPE

5 - ATTRACTEUR DE POLARISATION UTILISANT UNE FIBRE NON ISOTROPE

6 - ATTRACTION DE POLARISATION COUPLÉE À UNE AMPLIFICATION OPTIQUE

7 - ATTRACTION DE POLARISATION COUPLÉE À UNE RÉGÉNÉRATION D'INTENSITÉ TOUT OPTIQUE

8 - ATTRACTION DE POLARISATION SANS ONDE POMPE : CONCEPT D'AUTOPOLARISATION

9 - CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES

Article de référence | Réf : RE175 v1

Systèmes de contrôle de la polarisation tout optiques en optique fibrée
Dispositif innovant de stabilisation de la polarisation de la lumière

Auteur(s) : Stéphane PITOIS, Julien FATOME

Date de publication : 10 mai 2014

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RÉSUMÉ

En optique fibrée, la polarisation de la lumière est un paramètre dont l'évolution est souvent imprévisible. Les systèmes de stabilisation existants dans le commerce présentent des limitations que des dispositifs tout optique développés en laboratoire cherchent à dépasser. Le dispositif présenté dans cet article, basé sur l'interaction de deux ondes contra-propagatives dans une fibre optique, constitue une avancée importante dans cette voie.

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ABSTRACT

All-optical innovative device for controlling light polarization

 

Auteur(s)

  • Stéphane PITOIS : Chargé de recherche CNRS Université de Bourgogne, laboratoire ICB, Dijon, France

  • Julien FATOME : Ingénieur de recherche CNRS Université de Bourgogne, laboratoire ICB, Dijon, France

INTRODUCTION

Points clés

Domaine : Optique

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité

Technologies impliquées : fibres optiques, sources laser, polarimétrie

Domaines d'application : télécommunications, sources laser, détection

Principaux acteurs français :

Pôles de compétitivité :

Centres de compétence : université de Bourgogne (ICB), université de Franche- Comté (Institut Femto-ST)

Industriels :

Autres acteurs dans le monde : Université de Brescia (Italie), École Polytechnique Fédéral de Lausanne (Suisse), Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (CSIC) à Madrid (Espagne), Università di Parma (Italie)

Contact : [email protected] ou [email protected]

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re175


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3. Systèmes de contrôle de la polarisation tout optiques en optique fibrée

Parallèlement aux systèmes commerciaux présentés ci-dessus, quelques laboratoires de recherche ont cherché à développer des dispositifs permettant de contrôler la polarisation de la lumière de manière tout optique. Ces systèmes de stabilisation de la polarisation innovants sont issus du domaine de recherche passionnant portant sur le « contrôle de la lumière par la lumière » et sont habituellement basés sur les propriétés non linéaires du milieu de propagation utilisé. Le principal intérêt de ces dispositifs est de s'affranchir d'un système de rétrocontrôle électronique pour stabiliser la polarisation de sortie, ouvrant la voie à des temps de réponse extrêmement courts.

Nous présenterons dans les paragraphes suivants quelques rappels sur l'optique non linéaire, puis décrirons le principe des systèmes existants développés en laboratoire avant de détailler le processus à l'œuvre dans notre dispositif.

3.1 Bref rappel sur l'optique non linéaire dans les fibres optiques

Lorsqu'un champ électromagnétique (ici la lumière) est appliqué à un ensemble d'atomes (ici le cœur de la fibre optique en silice), le déplacement des charges électriques conduit à la création de moments électriques dipolaires. Pour de faibles valeurs du champ, ces dipôles induits sont proportionnels au champ électromagnétique : la réponse du milieu est dite « linéaire ». Cependant, lorsque le champ électromagnétique augmente de façon importante, les dipôles ne croissent plus linéairement avec le champ appliqué mais réagissent de façon non linéaire. En d'autres mots, la réponse du milieu de propagation (ici la silice) n'est plus exactement proportionnelle à l'excitation initiale mais comprend une composante non linéaire : c'est le fondement même de l'« optique non linéaire ». Cette propriété qui est à l'origine d'une multitude d'effets passionnants permet notamment de faire interagir plusieurs ondes lumineuses au cœur d'une fibre optique. Alors qu'à faible puissance, une multitude de faisceaux laser peuvent se propager de manière totalement indépendante, « sans se voir » ; à forte puissance, les ondes lumineuses subissent un couplage non linéaire par l'intermédiaire du milieu de propagation. Cette propriété peut être mise à...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LEFEVRE (H.C.) -   Single-mode fibre fractional wave devices and polarization controllers.  -  Electron. Lett., 16, p. 778 (1980).

  • (2) - MARTINELLI (M.), MARTELLI (P.), PIETRALUNGA (S.M.) -   Polarization stabilization in optical communications systems.  -  J. Lightw. Technol., 24, p. 4172-4183 (2006).

  • (3) - THEVENAZ (L.), ZADOK (A.), EYAL (A.), TUR (M.) -   All-optical polarization control through Brillouin amplification.  -  Optical Fiber Communication Conference, OFC'08, paper OML7 (2008).

  • (4) - SHMILOVITVH (Z.), PRIMEROV (N.), ZADOK (A.), EYAL (A.), CHIN (S.), THEVENAZ (L.), TUR (M.) -   Dual-pump push-pull polarization control using stimulated Brillouin scattering.  -  Optics Express, 19, p. 25873-25880 (2011).

  • (5) - MARTINELLI (M.), CIRIGLIANO (M.), FERRARIO (M.), MARAZZI (L.), MARTELLI (P.) -   Evidence of Raman-induced polarization pulling.  -  Optics Express, 17, p. 947-955 (2009).

  • ...

1 Sites Internet

Équipe Solitons, lasers et communications optiques https://icb.u-bourgogne.fr/safir/

Programme de recherche sur les phénomènes d'autopolarisation de la lumière https://www.facebook.com/petal.inside?fref=ts

HAUT DE PAGE

2 Brevets

PITOIS (S.) et FATOME (J.). – Système de contrôle de polarisation tout optique à faisceau de pompe contra-propagatif. No FR 2010/051826

PITOIS (S.), FATOME (J.), MORIN (P.) et MILLOT (G.). – Procédé et dispositif pour le contrôle d'un paramètre physique d'un signal optique. No FR 11/02472

HAUT DE PAGE

3 Annuaire

HAUT DE PAGE

3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

Fabricants de fibres optiques :

Agilent http://www.home.agilent.com

General Photonics http://www.generalphotonics.com/...

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