Présentation
Auteur(s)
-
Alexandre KUDLINSKI : Maître de conférences - Université Lille 1, laboratoire PhLAM
-
Arnaud MUSSOT : Maître de conférences - Université Lille 1, laboratoire PhLAM
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
Les sources supercontinuum, ou encore « lasers blancs », sont constituées dans leur plus simple configuration d'un laser puissant injecté dans une fibre optique. Le développement conjoint des lasers et des fibres microstructurées ayant atteint un degré de maturité suffisamment élevé, des sources supercontinuum sont maintenant disponibles commercialement. Elles sont principalement utilisées en imagerie de fluorescence, en cytométrie en flux ou en métrologie de façon générale.
Supercontinuum sources, also known as “white lasers”, are made of a powerful laser launched into an optical fiber, in their simplest form. The simultaneous development of lasers sources and microstructured fibers has reached a sufficiently high degree of maturity so that supercontinuum sources are now commercially available. They are mainly used in fluorescence imaging, flow cytometry or characterization of optical components.
Fibres optiques, sources laser, effets non linéaires, microscopie de fluorescence
Optical fibers, laser sources, nonlinear effects, fluorescence microscopy
Domaine : Optique
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : sources laser, fibres optiques
Domaines d'application : métrologie, microscopie, imagerie
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité :
Centres de compétence : Université de Franche-Comté (Institut Femto-ST), Université Lille 1 (PhLAM), Université de Limoges (XLIM), Université de Bourgogne (ICB)
Industriels : Leukos (France), Fianium (UK), NKT Photonics (Danemark)
Autres acteurs dans le monde : University of Bath (UK), Imperial College London (UK), Technical University of Denmark (Denmark), University of Technology of Tempere (Finland), University of Auckland (New Zealand)
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Mise au point et caractéristiques des sources supercontinuumArticle inclus dans l'offre
"Physique Chimie"
(205 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
3. Physique de la formation d'un supercontinuum
Les mécanismes physiques responsables des élargissements spectraux observés dans les supercontinua dépendent de la durée des lasers de pompe utilisés. En effet, nous allons voir que nous pouvons distinguer deux principaux régimes de pompage : les supercontinua générés avec des impulsions de quelques dizaines de femtosecondes et ceux générés à partir d'impulsions d'au moins quelques centaines de femtosecondes. On parle alors d'impulsions courtes et d'impulsions quasi-continues respectivement. Dans les deux cas, on aboutit à un train d'impulsions solitoniques qui va se décaler vers les hautes longueurs d'onde par le biais de la diffusion Raman stimulée, et émettre de l'énergie vers les basses en générant des ondes dites ondes dispersives piégées.
Dans un premier paragraphe nous nous focaliserons sur les mécanismes responsables de la formation d'un train d'impulsions solitoniques à partir d'impulsions pompes quasiment continues, puis ensuite à partir d'impulsions de pompe courtes. Les mécanismes responsables des élargissements côtés basses (ondes dispersives piégées) et hautes longueurs d'onde (effet Raman) seront ensuite brièvement décrits.
3.1 Génération d'un train d'impulsions solitoniques
3.1.1 Avec un laser de pompe quasiment continu
En général, on parle d'impulsions longues lorsque leur durée est supérieure à quelques centaines de femtosecondes. Lorsque l'on injecte une impulsion lumineuse quasiment continue en zone de dispersion anormale d'une fibre optique, on peut notamment observer le processus d'instabilité modulationnelle. Ce phénomène physique traduit simplement le fait qu'une petite perturbation déstabilise l'onde pompe puissante qui va l'amplifier et lui céder de l'énergie au cours de la propagation. Les échanges d'énergie de la pompe vers la perturbation sont d'autant plus importants que ces ondes voyagent en phase, en d'autres termes que les déphasages subits par ces ondes, soit induit par la dispersion chromatique, soit par la non linéarité, se compensent. On montre qu'on obtient une compensation parfaite lorsque ...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Physique de la formation d'un supercontinuum
Article inclus dans l'offre
"Physique Chimie"
(205 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MAIMAN (T.H.) - Stimulated optical radiation in ruby. - Nature, 187, p. 493-494 (1960).
-
(2) - ALFANO (R.R.) - The supercontinuum laser source. - Springer, New York (1989).
-
(3) - GERSTEN (J.), ALFANO (R.), BELIC (M.) - Combined stimulated Raman scattering and continuum self-phase modulations. - Phys. Rev., A, 21, p. 1222 (1980).
-
(4) - KNIGHT (J.C.), BIRKS (T.A.), RUSSELL (P.St.J.), ATKIN (D.M.) - All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding. - Opt. Lett., 21, p. 1547-1549 (1996).
-
(5) - RANKA (J.K.), WINDELER (R.S.), STENTZ (A.J.) - Visible continuum generation in air-silica microstructure optical fibers with anomalous dispersion at 800 nm. - Opt. Lett., 25, p. 25-27 (2000).
-
(6) - AGRAWAL (G.P.) - Nonlinear fiber optics. - 4th ed., Academic (2007).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
À l'heure actuelle, le marché est principalement occupé par quatre constructeurs, qui sont :
-
NKT Photonics http://www.nktphotonics.com, qui provient de la fusion en 2009 des sociétés danoises Crystal Fiber (spécialisée dans la production de fibres microstructurées) et Koheras (spécialisée dans la mise au point de lasers fins à faible bruit). Cette société propose une large gamme de source supercontinuum de forte puissance (jusqu'à plusieurs watts).
-
Fianium http://www.fianium.com, qui est une société anglaise basée à Southampton et fondée en 2003, dont les activités concernent la commercialisation de lasers ultrarapides et lasers à fibre. Cette société propose également une large gamme de source supercontinuum de forte puissance (jusqu'à plusieurs watts).
-
Leukos http://www.leukos-systems.com, qui est une société française basée à Limoges et fondée en 2005. Elle commercialise une gamme de sources supercontinuum de puissance intermédiaire (de l'ordre de la centaine de milliwatts).
-
Toptica http://www.toptica.com, qui est une société allemande fondée en 1995, spécialisée dans la conception de diodes lasers et lasers à fibre. Elle commercialise une source supercontinuum visible de faible puissance (de l'ordre de quelques milliwatts).
Bien qu'à l'heure actuelle, le marché soit principalement composé d'utilisateurs du milieu de recherche académique, il...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Physique Chimie"
(205 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.