Thèse : Oscillateur Mamyshev fibré en régime transitoire (H/F)

Sujet de thèse :
Les oscillateurs Mamyshev sont un type de laser impulsionnel dont la cavité est constituée d’une paire de filtres décalés en longueur d’onde et séparés par des fibres amplificatrices. Le verrouillage de mode est assuré par le fait que seules les impulsions de puissance crête élevée sont suffisamment élargie spectralement par effet Kerr pour pouvoir passer successivement à travers les deux filtres. Les performances de ces oscillateurs sont intéressantes car il est possible de générer des impulsions femtosecondes avec une puissance crête de plusieurs MW ce qui en fait de bons candidats pour l’imagerie non-linéaire biomédicale ou le traitement des matériaux.Toutefois, même si cette architecture peut paraitre simple, des régimes non désirés comme des états liés ou des régimes chaotiques peuvent être observés. De plus, il peut s’avérer nécessaire d’injecter une impulsion provenant d’un autre laser ou générée par un bras annexe pour démarrer l’oscillateur ce qui augmente sa complexité. Afin de trouver des solutions à ces deux problématiques et de déterminer également les principales sources de bruit, nous nous proposons d’étudier numériquement l’oscillateur en régime transitoire en couplant l’équation de Schrödinger non-linéaire avec les équations de taux de l’inversion de population et en tenant compte de l’amplification spontanée amplifiée. Cette étude donnera des pistes (caractéristiques des fibres et des filtres, ajout de composants, etc.) qui seront testées expérimentalement.
Contexte :
Le laboratoire PHLAM est une unité de recherche en physique basée à Lille. Ses activités couvrent l’optique, la photonique, les lasers, et la physique atomique et moléculaire. Le laboratoire développe à la fois des recherches fondamentales et des applications (télécommunications, santé, capteurs). Il dispose de plateformes expérimentales avancées et collabore avec des partenaires académiques et industriels internationaux.
Le doctorant sera encadré par Olivier VANVINCQ et Simon BOIVINET, avec des réunions hebdomadaires dédiées au suivi de l’avancement scientifique et à la définition des objectifs à court terme. Des échanges plus informels seront également possibles au fil de l’eau, notamment lors des phases intensives de développement numérique ou d’analyse des résultats. Le doctorant sera pleinement intégré à l’équipe, participant aux réunions de groupe et aux séminaires du laboratoire.