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Travailler à l'Institut d'Optique Graduate School

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[THESE] Combinaison cohérente d'amplificateurs pour lidars atmosphériques – Thèses et Post-Doc

7 mars 2019

Description du poste :

Les enjeux environnementaux nécessitent des besoins de surveillance accrus de l'atmosphère pour connaître la répartition des aérosols, la proportion de différents gaz, … Dans ce contexte, il est essentiel d'étudier de nouvelles approches pour la réalisation de sources laser adaptées aux besoins des lidars dédiés à l'analyse de l'atmosphère. Les diodes laser pourraient constituer une solution bien adaptée, du fait de leur efficacité électrique-optique, leur compacité et leur robustesse. Toutefois, la puissance crête extraite des composants disponibles aujourd'hui reste insuffisante pour les besoins des lidars atmosphériques. Nous proposons dans cette thèse de mettre en œuvre une architecture de combinaison cohérente d'amplificateurs à semiconducteur en régime impulsionnelet d'évaluer le potentiel de cette nouvelle configuration pour les lidars.

La combinaison cohérente consiste en la superposition, par interférences constructives, des faisceaux issus de plusieurs sources laser en phase. Cette technique permet d'augmenter la puissance laser disponible sans dégrader les autres propriétés des faisceaux, en particulier leur spectre et leur profil spatial. Dans le domaine des lasers à semiconducteur, cela présente un intérêt tout particulier pour dépasser les limites des composants individuels. Au Laboratoire Charles Fabry, nous travaillons sur ce sujet depuis plusieurs années, au travers de collaborations avec des industriels et des laboratoires européens spécialisés dans la conception, et la réalisation et la modélisation de ces composants.

CBC amplis évasés

Dans le cadre de cette thèse, nous proposons d'évaluer le fonctionnement dynamique de différents types d'amplificateurs à semiconducteur en régime impulsionnel (puissance, phase, profil spatial,…). Nous développerons un dispositif expérimental de combinaison cohérente de ces composants dans une architecture d'interféromètre à N bras injectés par une source unique. Nous étudierons les performances du dispositif réalisé pour les besoins plus spécifiques des lidars atmosphériques. Nous chercherons enfin à le faire évoluer pour rendre la source accordable sur une large plage spectrale. L'ensemble de ces résultats est susceptible d'ouvrir de nouveaux champs d'applications aux sources à semiconducteur, par exemple dans le domaine biomédical ou le traitement des matériaux.

Références:

T.Y. Fan, IEEE J. Sel. Top. Quant. Electron. 11(3), 56 (2005)

G. Schimmel et al, Optics Letters, 41 (5), pp.950-953 (2016)

P. Albrodt et al, Optics Express 27(2), pp 928-937 (2019)

Equipe | Service :

Groupe Lasers – Laboratoire Charles Fabry (>> site web)

Localisation :

Palaiseau (France)

Profil recherché :

Étudiant dans une formation spécialisée en optique/photonique (master ou ingénieur) niveau M2 avec spécialisation en lasers.

Date de début :

1 septembre 2019

Durée :

3 ans

Financement :

bourse école doctorale

Contacts :

Gaëlle Lucas-Leclin (e-mail)

Contact

Nathalie  Baudry
Gestionnaire Ressources Humaines
Tél 01 64 53 33 01

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