Contexte
Amplification paramétrique dans les fibres optiques - Fondements et applications

L'amplification optique est un processus dans lequel des photons issus d'une source lumineuse intense appelée « pompe » sont transférés vers un signal lumineux peu intense qui se trouve ainsi amplifié. Ce processus permet l'amplification « toute optique » de signaux lumineux sans avoir recours à une conversion optique-électronique et donc sans utiliser les techniques classiques d'amplification électronique. Il existe plusieurs types d'amplification optique basés sur des effets physiques de nature différente. On peut ainsi d'abord citer les amplificateurs à fibre dopée aux ions terre rare  [E 1 980] qui fonctionnent sur le même principe que le laser : les ions sont pompés optiquement par une source lumineuse afin de les placer dans un état excité. Au passage d'un signal lumineux dans la fibre, celui-ci désexcite les ions par effet laser en produisant un photon en tout point identique au photon incident, conduisant au phénomène d'amplification. Les amplificateurs à fibre dopée les plus courants utilisent des ions erbium (permettant l'amplification de signaux télécoms dans la bande 1 525 à 1 565 nm) ou des ions ytterbium (permettant l'amplification de lasers puissants ou d'impulsions courtes dans la bande 1 040 à 1 080 nm). Il existe aussi des amplificateurs optiques utilisant des effets non linéaires, tels que l'effet Raman (décrit ci-dessous). Brièvement, les amplificateurs Raman n'utilisent pas les transitions atomiques d'ions dopés terres rares comme les amplificateurs à fibre dopée, mais ils se basent sur un échange d'énergie par diffusion Raman stimulée. Un faisceau laser puissant de pompe injecté dans la fibre va amplifier la lumière décalée...