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RÉSUMÉ
Les amplificateurs paramétriques à fibres optiques sont basés sur le processus de mélange à quatre ondes accordées en phase. Ces amplificateurs optiques se différencient des amplificateurs optiques fibré. Ils possèdent des propriétés intrinsèques spécifiques, notamment une grande largeur spectrale de gain, une accordabilité en longueur d'onde, des propriétés de conversion de fréquence et un temps de réponse quasiment instantané. Une utilisation envisagée est l'amplification ou le traitement tout optique de l'information dans le cadre des télécommunications optiques.
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Arnaud MUSSOT : Maître de conférences - Université Lille 1, laboratoire PhLAM
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Alexandre KUDLINSKI : Maître de conférences - Université Lille 1, laboratoire PhLAM
INTRODUCTION
Les amplificateurs paramétriques à fibres optiques sont basés sur le processus de mélange à quatre ondes accordées en phase. Cette famille d'amplificateurs optiques se différencie par nature des amplificateurs optiques fibrés, basés sur l'effet Raman ou sur l'émission stimulée, et possède donc des propriétés intrinsèques spécifiques. Les plus remarquables concernent leur grande largeur spectrale de gain, leur accordabilité en longueur d'onde, leur propriété de conversion de fréquence et leur temps de réponse quasiment instantané qui en font des candidats intéressants pour l'amplification ou le traitement tout optique de l'information dans le cadre des télécommunications optiques.
Fiber optical parametric amplifiers rely on the phase-matched four wave mixing process. This class of optical amplifier differs by nature from other fiber-based optical amplifiers such as Raman or erbium-doped ones. As a consequence, their intrinsic properties such as wide spectral gain band, wavelength tunability and quasi-instantaneous time response make them very attractive for telecommunication applications or all-optical processing.
Mélange à quatre ondes, amplification paramétrique, conversion de fréquence, instabilité de modulation, effet Kerr optique
Four wave mixing, parametric amplification, frequency conversion, modulation instability, optical Kerr effect
Domaine : Optique
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées :
Domaines d'application : Télécommunications optiques, traitement tout optique de l'information
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité :
Centres de compétence : Institut Femto-ST (Duffieux), université de Lille (Phlam), université de Bourgogne (ICB)
Industriels :
Autres acteurs dans le monde : université de Chalmers (Suède), université de Swansea (Pays de Galles), université de Californie (San Diego, US), Cornell University (US), Honk-Kong University (Hong Kong)
Contact : [email protected] et [email protected]
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5. Conclusion et perspectives
Les amplificateurs paramétriques à fibres optiques possèdent des propriétés assez exceptionnelles en termes de largeur de gain (> 100 nm à 1 550 nm), de gain d'amplification (> 70 dB), de qualité d'amplification (0 dB de figure de bruit possible) ainsi que la possibilité d'effectuer de la conversion de fréquence. Leur principe de fonctionnement est basé sur le processus de mélange à quatre ondes accordées en phase. Ainsi, l'allure de leur courbe de gain dépend des caractéristiques de dispersion des fibres optiques et elles sont d'autant plus larges spectralement que la dispersion est faible et que la pompe est puissante et/ou la non-linéarité de la fibre importante. Leur mise en œuvre expérimentale requiert une attention particulière d'un point de vue des propriétés spectro-temporelles de la pompe ainsi que de la qualité de fibre optique utilisée, essentiellement de la régularité de ses propriétés longitudinales. Ces contraintes ne permettent pas, pour le moment, un développement industriel de ces amplificateurs, qui demeurent complexes et coûteux à mettre en œuvre en comparaison aux amplificateurs Raman ou à fibre dopée aux ions terres rares. Néanmoins, ils possèdent de sérieux atouts dans le traitement tout optique de l'information, la régénération de signaux aux formats de modulation complexes qui pourraient leur permettre de percer sur ces marchés dans les années à venir.
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BIBLIOGRAPHIE
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(4) - MARHIC (M.E.), KAGI (N.), CHIANG (T.-K.), KAZOVSKY (L.G.) - Broadband fiber optical parametric amplifiers. - Optics Letters, vol. 21, no 8, p. 573 (1996).
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(5) - MARHIC (M.E.) - Fiber optical parametric amplifiers, Oscillators and related devices. - 1er éd. Cambridge University Press (2007).
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(6) - RADIC (S.) - Parametric signal...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
RP photonics http://www.rp-photonics.com/
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Sumitomo http://www.sumitomocorp.co.jp
Corning http://www.corning.com
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