6 Myths About Email Marketing and Mobile phones [a WGM Infographic]
Micro-résonateurs à modes de galerie (WGM)...
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Micro-résonateurs à modes de galerie (WGM) pour l’optique non-linéaire et les applications Lasers
FOTON CNRS UMR 6082, Université de Rennes 1, ENSSAT, Lannion
A. Rasoloniaina, V. Huet, P. Guillemé, J.-B. Ceppe, Y. Léguillon, A. Armaroli, P. Féron, Y. Dumeige
8 juillet 2015Optique 2015 - JNCO
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Plan de l’exposé
1. Généralités sur les WGM :Microsphères - microdisques
Facteur de qualité (Q) et couplage
Volume de mode
2. Résonateurs dopés de haut facteur Q :
Intérêts des résonateurs à Q élevés
Méthode de mesure de très hauts facteurs Q (>108)
Contrôle du facteur Q
Amplification sélective
3. Micro-Lasers et applications : Propriétés des Lasers WGMs
Applications à la génération de micro-ondes
4. Optique non-linéaire c(3) : Génération de peignes de fréquences
Couplage de résonateurs non-linéaires
5. Conclusion
1
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Modes de galerie (Whispering Gallery Mode)
N1
N2>N1
M
x
y
z
q
O
Cas d’école : la microsphère diélectrique
isin i > N1/N2
Réflexion totale :
Cette approche géométrique :
■ Peut donner la position des résonances
■ Mais ne prend pas en compte la diffraction
Origine du confinement interne ?
Résonateur en anneau monolithique : ISL ≈ c/(2pN2R)
OM = r
R
2p/ℓ
(Souvent N1=1 et N2=N)
2
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Modes de galerie (WGM)
Calcul du champ électromagnétique (E,H) : méthode d’Hansen
Les solutions vectorielles sont construites à partir de l’équation de Helmholtz scalaire :
A l’aide des harmoniques sphériques :
On obtient :
Equivalent à l’équation de Schrödinger 1D :
où :
■ ℓ : ordre d’interférence
■ ℓ -ImI : ordres transverses des modes
3
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Modes de galerie (WGM)
Exemple :
Microsphère en silice
- rayon R = 10 mm
- ℓ = 100
- TE (E//uq et H//ur)
Etats quasi-liés
Réflexion totale Confinement interne
Potentiel effectif :
4
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Modes de galerie (WGM)
m = ℓ
m = ℓ-3n = 5 et m = ℓ-2 n = 1
AirN2 = 1,45
Représentation du vecteur de POYNTING :
Microsphère en silice
- rayon R = 10 mm
- ℓ = 100
- TE (E//uq et H//ur)
Hr
Eq
5
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Modes de galerie (WGM)
Pseudo-intervalle spectral libre (variation Dℓ =1) :
Ecart en fréquence entre les deux polarisations TE/TM :
Ordre radial (Dn =1) :
Ordre azimutal (Dm =1) : où e représente l’ellipticité du résonateur
Sphère parfaite : les modes de même (n, ℓ) qui diffèrent simplement par leur m sont dégénérés
Position des résonances :
Bibliographie relative à la théorie des WGM :
C.C. Lam et al., JOSA B 9 1585 (1992)
A.B. Matsko et V.S. Ilchenko, IEEE J. Sel. Top. Quant. 12 3 (2006)
6
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Modes de galerie (WGM)
Cas du microdisque : Méthode de l’indice effectif (EIM)
x
y
z
O
q
z M
R
h
N1
2R
h
r
N3
N2
Confinement vertical de type « guide plan diélectrique » : Neff
NeffN1
Hauteur infinie
R
z
7
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Modes de galerie (WGM)
Expression des champs :
qr
Ez
Hq
Hr
TE :
z
xq
r
Hz
Eq
Er
TM :
z
x
Densité de puissance / h
Variations en z déduites de l’EIM
nw : Ordre d’interférence
r > R :
r < R :
8
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Modes de galerie (WGM)
Continuité des champs
Relation de dispersion :
Normalisation :
(important pour l’ONL)
Exemple de résolution : n = 20; R = 1.05 mm; Neff = 3.4 :
TE :
TM :
[En TE : u = 1] [En TM u = 1/Neff]
n=1
n=2
n=3
9
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Couplage (1/3)
Insertion / Extraction de la lumière
(Cas du microdisque)
Micro-disque isolé
Veff(r)
E2
Neff(r)
2R
Ici : n = 2; n = 20; TE
1
3.4
Micro-disque Air
Veff(r)
E2
Micro-disque + guide
Couplage par « effet tunnel»
Le couplage dépend durecouvrement deschamps propres duguide et du disque
R = 1.05 mm
Neff(r)
1
3.4Guide
10
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Couplage (2/3)
Illustration numérique : microdisque semiconducteur (FDTD)
lON lOFF
sin(l)
sout(l)
Spectre de transmission
A résonance :
Creux + profil Lorentzien
Forte surtension
Remarque :Rugosité due à la maille rectangulaire pertes optiques
Dl
Q=lON/Dl
11
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Couplage (3/3)
En général, pour n’importe quel type de résonateur à WGM :
Une excitation résonante par onde évanescente permet de coupler les modes les plus confinés de plus grand facteur Q
Résonateur WGM
Guides d’onde Fibre optique effilée de diamètre < 1mm Permet même de coupler la lumière dansdes résonateurs d’indice élevé
Dans tous les cas le taux de couplage peut être contrôlé enchangeant la distance entre le système excitateur et le résonateur
Résonateur WGM
Résonateur WGM
Réflexion totale frustrée
Prisme d’indice élevéEx : prisme en diamant pour des résonateursen LiNbO3
Fibre optique en biseau
12
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Le couplage avec l’extérieur peut s’effectuer :
■ à l’aide d’un champ évanescent : Qe
■ par diffraction (effet tunnel) : Qdiff
■ par les pertes : rugosité, diffusion, absorption résiduelle,… : Q0
Facteur de qualité (Q)
Couplage et facteurs de qualité
Q0Qdiff Facteur de qualité global : Q
1/Q=1/Qdiff+1/Qe+1/Q0
Pour des modes bien confinés (n faible) : Qdiff>>Q
Exemple : Sphère en silice, R=50µm, pour l0=1.55mm et n=1 : Qdiff 1044 !
QeEntrée Sortie
13
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Volume de mode (Vm)
Volume de mode Vm : (w : densité d’énergie électromagnétique)
Estimation de l’aire effective :
Exemple : Microsphère de silice, R=50µm à 1550nm; n=1 et ℓ =m : Aeff=7.8mm2
(Comparaison fibre SMF 28 : Aeff=80mm2)
Le rapport Q/Vm permet de mesurer les performances d’un micro-résonateur en régime non-linéaire
14
Facteur de mérite : Q/Vm
Intensité interne :
Finesse
Puissance externe
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Plan de l’exposé
1. Généralités sur les WGM :Microsphères - microdisques
Facteur de qualité (Q) et couplage
Volume de mode
2. Résonateurs dopés de haut facteur Q :
Intérêts des résonateurs à Q élevés
Méthode de mesure de très hauts facteurs Q (>108)
Contrôle du facteur Q
Amplification sélective
3. Micro-Lasers et applications : Propriétés des Lasers WGMs
Applications à la génération de micro-ondes
4. Optique non-linéaire c(3) : Génération de peignes de fréquences
Couplage de résonateurs non-linéaires
5. Conclusion
15
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Objet : Micro-résonateurs à très haut facteur de qualité (Q)
Applications :
Lasers à faible seuil
Electrodynamique quantique en cavité
Optique non-linéaire avec peu de photons
Capteurs très sensibles
Filtres ultra-sélectifs intégrés
Lignes à retard optiques compactes
Introduction
Rapport Q/V élevé(V : volume de mode)
Ultra-haut Q opto-hyper
1
Fibre effilée
Géométries possibles :
Micro-cavités planaires à DBR
Micro-cavités à cristaux photoniques
Micro-résonateurs à modes de galerie
Piégeage de la lumière par réflexion totale interne
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Fréquence nn0nB
Effets non-linéaires d’ordre 3 Energie intracavité
Ein
EoutIndice NL : n2
Micro-résonateurs à très haut Q 2 Exemples d’application 17
Puissance au seuil de bistabilité (oud’oscillation paramétrique) :
F. Treussart et al., Eur. Phys. J. D 1 235 (1998)
Laser
Sortie microonde
Photodiode
Gain
Modulateur
LDt
Oscillateur opto/électronique (OEO)
Fibre optique
Applications en opto/hyper
A. Coillet et al., IEEE J. Sel. Top. Quant. 19 6000112 (2013)
WGML=10km de fibre
(retard 50ms)
Q=1.6×1010
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h
h
Micro-résonateurs passifs (état solide) pour l entre 800 et 1600 nm :
Sphère
Silice
Chalcogénures
(Fusion)
ToreSilice
(Fusion)
Disque
Silicium
AlGaAs
(Gravure)
LiNbO3
CaF2
(Polissage)
Matériaux(Fabrication)
Forme DimensionsFacteur Q
(Couplage)
Sphéroïde tronqué
107-109
108
>3×1011 [1]
104-109 [2]
R
R
R
R
2a
(Prisme ou fibre effilée)
(Fibre effilée)
(Prisme)
(Fibre effilée ou guide)
R = 10 à 200 µm
R = 10 à 200 µm
2a = 5 à 10 µm
R ≥ 1 mm
h ≥ 100 µm
R = 1 à 10 µm
h = 0.2 à 1 µm
108
[2] H. Lee et al., Nat. Photon. 6 369 (2012)
[1] Finesse de 107 : A. Savchenkov et al., Opt. Express 15 6768 (2007)
Micro-résonateurs à très haut Q 18
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Introduction
Q>1010 Résonateur millimétrique en CaF2
Micro-résonateur en silice limité à 109
Comment dépasser 1010 pour des micro-résonateurs (R<100µm) ?
Utiliser l’interaction lumière/matière
Facteur de qualité : (Augmenter l’indice de groupe)
Compenser les pertes optiqueset adapter le taux de couplage
r=1-e
r
Longueur : L
Indice de groupe : ng
Pertes linéiques : a
100%
100%
Cavité en anneau
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Facteur de qualité global :
Pin Pout
t0
te
Durée de vie du champ :
2 temps caractéristiques :
Les pertes optiques peuvent avoir plusieurs origines :
Absorption du matériau
Diffusion en volume
Diffusion par les défauts de surface
Intérêt des modes de galerie :
Couplage par onde évanescente e 0
a=amat+adiff+arug-G 0
te
t0
w0=2pn0
G
Compensation des pertes 20
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sin sout
t0
te
u(t)Amplitude du mode
IuI2 : énergie stockée
Champ de sortie :
Equation d’évolution :
Fonction de transfert – Approximation grande finesse 21
Régime stationnaire : Fonction de transfert :
S. Trebaol et al., Comptes Rendus Physiques 10 964 (2009)
(Dispersion)
t0 < te : Sous-couplage t0 = te : Couplage critique t0 > te : Sur-couplage t0 < -te : Amplification
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Balayage lent de lafréquence n du laserde sonde
t0
te
Caractérisation de résonateurs à haut facteur Q (>108)
1/t=1/t0+1/te
sin(t)
Isout(t)I2 :
Sous couplage te>t0 Sur couplage te<t0
Pour la même valeur de Q=w0t/2 (1.5×108) :
d1/2=1.3MHz
Isin(n)I2
n
n0
n(t)
tdt d1/2
Q=n0/d1/2
n0
Méthode de mesure (1) 22
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t0
tesin(t)sout(t) :
Caractérisation de résonateurs à haut facteur Q (>108)
1/t=1/t0+1/te
Balayage rapide de n
Cavity ring-down
Régime de couplage
Battements :
t
t
n0n0
Méthode de mesure (2)
Sous couplage te>t0 Sur couplage te<t0
t0=895ns te=321ns
t0=404ns te=958ns
Pour la même valeur de Q=w0t/2 (1.5×108) :
Y. Dumeige et al., JOSA B 25 2073 (2008)
23
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Couplage modal (1)
u1(t)
rout(t)t0
sout(t)
Pour des résonateurs à WGM de grande finesse (FQ/Vm~105) :
Rétrodiffusion Rayleigh couplage de modes dédoublement de fréquences
sin(t)
u2(t)
t0
te
Transmission: T=IsoutI2/IsinI2 et Réflexion: R=IroutI
2/IsinI2
Couplage critique g = t/2
Résonateur sans perte
t0 +
t = te
g = t/10
D.S. Weiss et al., Opt. Lett. 20 1835 (1995)
Taux de couplage modal
S. Trebaol et al., Phys. Rev. A 81 043828 (2010)
24
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Couplage modal (2)
l2
Illustration : Microdisque
n=2 le WGM est plus sensible à la rugosité de surface
lON
n=1 / n=11 Onde progressive
n=2
n=1
l2
n=2 / n=8 Couplage modal Onde stationnaire
l1
l1
25
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La méthode de « cavity-ring down » permet (aussi) de caractériser le couplage modal
Exemple :Microsphère en silice 2R=145mm
Ajustements : 1/g=2p×3.2MHz
Q=2×108
Méthode de mesure (3)
12
5µ
m
Validation en régime stationnaire
A. Rasoloniaina et al., JOSA B 32 370 (2015)
26
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Système étudié : Microsphères en verre dopé Erbium
Amplification autour de 1550 nm (Transition 4I13/24I15/2)
Fabrication par fusion dans une torche plasma
Le verre ZBLALiP (fluorure) est choisi pour sa stabilité
R 50 - 100 µm
Er3+
0.1mol%
Amplification – Dispositif expérimental
Fibre amincie
Diamètre <2mm
PhDSonde
Sonde
@ 1550 nm
OSA
AV
PCPSC 3dB
Filtre
Oscilloscope
Pompe LASER
@ 1480 nm
ISO
PPPompe
Demi « taper »
Diamètre <2mm
GF
Sonde
EDFA
Microsphère dopée Erbium
Dispositif expérimental
ISO : Isolateur optiqueAV : Atténuateur variablePhD : PhotodiodeCP : contrôleur de polarisation
Ps=115 – 550 nWPp=3 – 11.4 mW
27
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te et t0 variables : Possibilité d’étudier tous les régimes de couplage
Au point I, les pertes sont compensées :Mesure difficile en régime stationnaire
Retard de groupe variable
Amplification – Résultats (1)
F0=4×107
28
A D I
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Amplification – Résultats (2)
K
K
Retard de groupe : tg=2ms
Gain à résonance : G=19dB
A. Rasoloniaina et al., Sci. Rep. 4 4023 (2014)
Ligne à retard amplificatrice
29
Retard de groupe :
tg=3.3ms 600m de fibre optique
Gain à résonance : G=7.6dB
J
J
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Q0=1.0×1010
Qe=1.1×1010Q=5.3×109
R=110µm
Augmentation du facteur Q d’un ordre de grandeur par rapport aux microsphères en silice
Contrôle du facteur de qualité et de la dispersion
ligne à retard miniaturisée accordable et transparente
Filtre (amplificateur) intégré
Ex point D : filtre notch accordable avec 52dB de réjection)
Compromis : pertes induites par le demi-taper / gain interne
Facteur de qualité global limité à quelques 109
Amplification – Conclusion
Contrôle du facteur de qualité :
30
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Plan de l’exposé
1. Généralités sur les WGM :Microsphères - microdisques
Facteur de qualité (Q) et couplage
Volume de mode
2. Résonateurs dopés de haut facteur Q :
Intérêts des résonateurs à Q élevés
Méthode de mesure de très hauts facteurs Q (>108)
Contrôle du facteur Q
Amplification sélective
3. Micro-Lasers et applications : Propriétés des Lasers WGMs
Applications à la génération de micro-ondes
4. Optique non-linéaire c(3) : Génération de peignes de fréquences
Couplage de résonateurs non-linéaires
5. Conclusion
31
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Micro-Lasers à WGM
Semi-conducteurs :
InGaAsP / R=1.5-5mm (émission à 1.3 ou 1.5mm) / Pth=100mW
InGaAs / R<1mm (1.3mm) / Pth2mW
InGaN
Terres rares :
SiO2 dopé Er / R=30mm / Pth=43mW
S.L. McCall et al., Appl. Phys. Lett. 60 289 (1992)
M.V. Maximov et al., Nanoscale Research Lett. 9 657 (2014)
Y. Zhang et al., Phys. Status Solidi A 212 960 (2015)
T.J. Kippenberg et al., Phys. Rev A 74 051802(R) (2006)
F. Lissillour et al., Opt. Lett. 26 1051 (2001)
SiO2 dopée Nd / R<40mm / Pth=200nW
ZBLAN dopé Er / R25mm / Dn<50kHz
SiO2 (Substrat Si) dopée Er / R20mm / Pth5mW
V. Sandoghdar al., Phys. Rev A 54 R1777 (1996)
H. Fan et al., Laser Phys. Lett. 10 105809 (2013)
SiO2 dopée Yb / R<20mm / Pth=1.8mW E.P. Ostby et al., Opt. Lett. 32 2650 (2007)
32
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Micro-Lasers à WGM
Dispositif expérimental
ISO : Isolateur optiqueAV : Atténuateur variableOSA : Analyseur de spectre optiqueWDM : Mux/Demux
AV
Filtre
DSH
Pompe LASER
@ 1480 nm
ISO
PPPompe
Demi « taper »
EDFA
OSA
WDM
ISO
Sphère ZBLALiP Diamètre 110µm Er3+ 0.1mol%
3 dB
Fluo / Laser @1550nm
F
ASE
MAO
80 %
20 %
tD
ASE : Analyseur de spectre électriqueMAO : Modulateur Acousto-Optique
Delayed self-heterodyne linewidthmeasurement system (DSH) :
F=80 MHz
f
DSP2G
ordre 0
ordre 1
33
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Micro-Lasers à WGM
Puissance de pompe Pp=80mW Fluorescence (mesurée à l’OSA)
n
n’
TM
TE
Dℓ =1
Microsphère ZBLALiP (N=1.5) et R=55mm @ 1550nm :
ISL = 4.6nm Dln=11.25×ISL DlTE/TM=3.45nm Dlme×ISL (environ 0.1nm pour e=2%)
34
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Micro-Lasers à WGM
Puissance de pompe Pp>250mW Effet Laser Pp=390mW
Pp=10.8mW Fonctionnement multimode
35
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Micro-Lasers à WGM
Faible taux de couplage Facteur de qualité extrinsèque (Qe) très élevé
Emission Laser très cohérente
La mesure nécessite l’utilisation du DSH
Largeur de raie du Laser WGM : G=46kHz
Pp=350mW
Des largeurs de raie <10kHz peuvent ainsi être obtenueApplications : Laser Maître pour de l’injection optique
Intégration de sources opto/hyper
36
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Application (1)
Coupleur 3dB
PhotodiodeLASER 1
Micro-ondes
LASER 2
Objectif : générer un signal micro-onde accordable
sur une porteuse optique (distribution aisée)
de haute pureté spectrale
Solution : battements de deux lasers désaccordés
Signal RF @ F=In2-n1I
Suppression des fluctuations de phase du 1er ordre :
injection optique des 2 lasers par un laser maître unique
boucle à verrouillage de phase optique
laser à double émission monomode les deux lasers doivent partager la même cavité
J. Yao, IEEE J. Ligthwave Technol. 27 314 (2009)
G. Pillet et al., IEEE J. Ligthwave Technol. 26 2764 (2008)
37
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Solution : utiliser les Laser à WGM très cohérent pour obtenir une source micro-onde intégrée très pure
Application (2)
Pointe #1
l1 1550nmPointe #2
e1
e2
d1
d2
MicrosphèreEr:ZBLALiP
lP=1480nm
l2 1550nm
lP=1480nm
P1
P2
Système étudié :
1 microsphère
2 pointes effilées deux lasers dans la même sphère
En changeant :
La position des coupleurs (di, ei)
Les taux de pompage (Pi)
Les deux émissions Laser peuvent être :
accordées indépendamment
monomodes
Les deux plans équatoriaux sont différents
Cavité commune sans compétition de modes
38
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Spectre à l’OSA
Pompe 4mW
Signaux 500nW
Application (3)
Détail du spectre (FPA)
(Résolution : 50MHz soit 0.4pm @ 1.55µm)
Dn=In2-n1I11GHz
WD
M1
48
0/1
55
0
Microsphère + demi pointes
ESAPhD
OSCFPA
OSA
C3dB
PCISO
lP=1480 nm
DL
A
EDFA
F
WD
M1
48
0/1
55
0 C3dB
C
ISO
ISO
A
l1
l2
Pompe (lP=1480nm)
Signaux Lasers (l1,l21550nm)
P1
P2
10%
90%
Analyse du spectre électrique
Cavité confocale
Dispositif expérimental
39
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Application (4)
Spectre du battement
(Bande passante de la PhD : 15GHz)
Résultats dans le domaine électrique
L. Xiao et al., IEEE Photon. Technol. Lett. 22 559 (2010)
Largeur du battement : 22kHz
Fluctuations sur 30’ :
fréquence : 300kHz
amplitude : 1dB
Performances comparables aux lasers à fibres à émission double (en boucle ouverte)
Etudes en cours :
Bruit d’intensité et de phase des Lasers
Bruit de phase du battement
RF @ 10.86GHz
40
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Plan de l’exposé
1. Généralités sur les WGM :Microsphères - microdisques
Facteur de qualité (Q) et couplage
Volume de mode
2. Résonateurs dopés de haut facteur Q :
Intérêts des résonateurs à Q élevés
Méthode de mesure de très hauts facteurs Q (>108)
Contrôle du facteur Q
Amplification sélective
3. Micro-Lasers et applications : Propriétés des Lasers WGMs
Applications à la génération de micro-ondes
4. Optique non-linéaire c(3) Génération de peignes de fréquences
Couplage de résonateurs non-linéaires
5. Conclusion
41
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Optique non-linéaire c(3)
Génération de peignes de fréquences optiques
c(3)
2wP (wP-ISL) + (wP+ISL)
wP
wP
wP wP+ISL
wP-ISL
Mélange à 4 ondes / oscillation paramétrique
? A.A. Savchenkov et al., Phys. Rev. Lett. 93 243905 (2004)
Seuil d’oscillation Vm/Q2
A.B. Matsko et al., Phys. Rev. A 71 033804 (2005)
nP
Tran
smis
sio
n
ISL
n
nPom
pe
Sign
al
n
ISL
Résonateur de haut facteur Q + dispersion anormale Peigne de fréquence
Y.K. Chembo et al., Phys. Rev. A 82 033801 (2010) Y.K. Chembo et al., Phys. Rev. Lett. 104 103902 (2010)
Exemple :Résonateur en CaF2 : R=2.3mm, Q0=8×108
Figure tirée de :
42
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Optique non-linéaire c(3)
Applications :
Spectroscopie
Métrologie de fréquences
Sources pour les formats de modulation WDM avancés à très haut débit
Sources micro-ondes sur porteuse optiqueJ. Pfeifle et al., Phys. Rev. Lett. 114 093902 (2015)
P. Del’Haye et al., Phys. Rev. Lett. 101 053903 (2008)
Figures tirées de :
Tore en silice : R=375mm, Q0=2×107, puissance au seuil : 39mW
43
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Optique non-linéaire c(3)
Si on veut intégrer encore plus ces sources micro-ondes l’ISL augmente
Certaines fréquences micro-ondes (<100GHz) deviennent inaccessibles
Exemple : µ-OPO en SiNx de rayon R=112mm ISL de 204GHz
M.A. Foster et al., Opt. Express 19 14233 (2011)
Alternative : utilisation de résonateurs non-linéaires identiques couplés
Q=wAt1/2=104
g1=2/t1
Fonction de transfert en
régime linéaire
En régime linéaire : Le couplage entre résonateurs permet un dédoublement de la résonance En régime non-linéaire comportement multistable
c(3)
c(3)
sin(t)
s2(t)
a1
a2g1
t1
t1
Pulsation de résonance : wA
44
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Optique non-linéaire c(3)
Modélisation de l’effet Kerr dans des résonateurs couplés
W=wL-wA
45
Certaines solutions sont périodiques pour un signal Laser (wL) d’entrée continu
[Pour les calculs : microdisques AlGaAs;Vm=6(l/N)3; n2=2×10-13cm2/W]
Puissance de sortie P2=Is2I2
1. Calcul des solutions stationnaires
2. Analyse de leur stabilité
Décalage de la résonance dû à l’effet Kerr :
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Optique non-linéaire c(3)
Fréquence d’oscillation Fmw
FmwPin=18mW
Spectre du signal de sortie
Facteur de qualité de chaque résonateur : Q=104 Dn=20GHz @ 1550nm
La fréquence micro-onde est limitée par le temps de vie des photons Dispositif peu sensible aux fluctuations de fréquence de la pompe Accordabilité via la puissance de pompe VCO
Y. Dumeige et P. Féron, Opt. Lett. 40 3237 (2015)
Pin=18mW
W/(2p)=-45GHz
dFmw/dW=0
46
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Conclusion
Micro-résonateurs à modes de galerie (WGM) :
Grande diversité de matériaux (verres, cristaux, semi-conducteurs,polymères…) et de dopages (Er, Yb, Nd, colorants,…)
Régime « passif » :
Micro-résonateurs avec des facteurs Q jusqu’à 1011
Applications en traitement du signal opto/hyper (ex : boucle de contre-réaction optique sélective, filtres,…)
Sources optiques à résonateurs WGM :
Lasers ou OPO miniaturisés à faibles seuils
Très grand facteur de qualité extrinsèque (Qe) émission à spectre pur
Le couplage de résonateurs permet d’envisager d’autres fonctionnalités :
Sources monomodes accordables
Contrôle de la dispersion
47
Financements :
Remerciements : L. Xiao, S. Trebaol, E. Le Cren, M. Thual, S. Balac, Ph. Rochard, M. Mortier