Note publique d'information : Les verres de chalcogénures combinent plusieurs propriétés : une transparence étendue
dans l’infrarouge, un indice de réfraction élevé (n>2) et de fortes propriétés non-linéaires.
La réalisation de fibres optiques microstructurées (FOMs) permet d’exacerber les effets
non-linéaires et notamment en faisant varier les paramètres optogéométriques des fibres
(d et Λ). Ainsi, des fibres à propagation monomode peuvent être obtenues ou encore
des fibres dont les applications potentielles concernent l’optique active avec la
génération d’effets non-linéaires. La réalisation de telles fibres passent par la
synthèse de verres de chalcogénures de haute pureté. Par conséquent, les bandes d’absorption
limitant la transparence des fibres doivent être identifiées et limitées au maximum.
Pour cela, le suivi et la qualification des éléments utilisés lors de la synthèse
des verres doivent être entrepris. Un protocole de synthèse et de purification par
traitements thermiques a été mis en place en ce sens. La technique pour élaborer les
FOMs en verres de chalcogénures est le moulage. Elle consiste à couler un verre dans
un moule entièrement réalisé en silice. Ce dernier présente la géométrie inverse de
la fibre désirée. Cette méthode permet d’obtenir des géométries variées et reproductibles
en passant par des fibres monomodes et multimodes avec des diamètres de cœur allant
de 2 μm jusqu’à plus de 20 μm. La réalisation de sources infrarouges a été développée
dans le manuscrit. Cela a été rendu possible dans un premier temps par la génération
d’un supercontinuum à l’aide d’une fibre à cœur suspendu puis par la réalisation d’un
laser à cascade quantique (QCL) couplé à une fibre monomode. De plus, une fibre à
maintien de la polarisation (FMP) dans le moyen infrarouge, présentant une biréfringence
de groupe de l’ordre de 10-3 a été élaborée grâce à l’évolution du moule de silice.
De plus, un coupleur tout-optique, une fibre toute-solide et un faisceau de fibres
infrarouges complètent les réalisations obtenues au cours de cette thèse.
Note publique d'information : Chalcogenide glasses combine several properties : large transparency in the infrared
range, a high refractive index (n>2) and strong non-linear properties. The realization
of microstructured optical fibers (MOFs) exacerbates non-linear effects more particularly
by varying the opto-geometrical parameters of the fibers (d and Λ). Thus, single-mode
propagation can be obtained and also generation of non-linear effects. The realization
of high purity chalcogenide glasses is needed. In fact, absorption bands limiting
the transparency of the fibers must be identified and minimized. For this, monitoring
and qualification of components used in the synthesis of glasses should be undertaken.
A protocol of synthesis and purification by heat treatment was implemented in this
direction. The technique to elaborate MOFs is the casting method. It consists of flowing
a glass on a silica mold. The geometry is the negative shape of the desired fiber.
This method allows the realization of multimode or single-mode fiber in the 1-10 μm
window. The realization of infrared sources was developed in the manuscript. The generation
of a supercontinuum with a suspended-core fiber has been presented and also by the
realization of a quantum cascade laser (QCL) coupled into a singlemode fiber. In addition,
a polarization-maintaining fiber (PMF) having a group birefringence of the order of
10-3 was developed through the evolution of the silica mold. In addition, an optical
coupler, an all-solid fiber and an infrared bundle were achieved during this thesis.
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