Observation of geometric parametric instability induced by the periodic spatial self-imaging of multimode waves

Spatio-temporal mode coupling in highly multimode physical systems permits new routes for exploring complex instabilities and forming coherent wave structures. We present here the first experimental demonstration of multiple geometric parametric instability sidebands, generated in the frequency domain through resonant space-time coupling, owing to the natural periodic spatial self-imaging of a multimode quasi-continuous-wave beam in a standard graded-index multimode fiber. The input beam was launched in the fiber by means of an amplified microchip laser emitting sub-nanosecond pulses at 1064 nm. The experimentally observed frequency spacing among sidebands agrees well with analytical predictions and numerical simulations. The first order peaks are located at the considerably large detuning of 123.5 THz from the pump. These results open the remarkable possibility to convert a near-infrared laser directly into a broad spectral range spanning visible and infrared wavelengths, by means of a single resonant parametric nonlinear effect occurring in the normal dispersion regime. As a further evidence of our strong space-time coupling regime, we observed the striking effect that all of the different sideband peaks were carried by a well-defined and stable bell-shaped spatial profile.Comment: 5 pages, 4 figure

Émergence de flaticons dans les fibres optiques

Conférence pouvant être vue sur http://youtu.be/p9OnhcHQ3MwNational audienceNous étudions expérimentalement la propagation non-linéaire d'une onde continue menant à l'émergence d'impulsions au sommet plat et sans dérive de fréquence. Ces impulsions, appelées flaticons, subissent une évolution auto-similaire de leur partie centrale et présentent des oscillations temporelles marquées dans leurs flancs

Ondes scélérates et autres manifestations extrêmes dans les fibres optiques

National audienceNous présentons divers exemples d'évènements rares optiques qui peuvent apparaître lors de la propagation d'impulsions dans des fibres optiques. Ainsi, différents types de structures optiques se démarquant très nettement du comportement statistique moyen ont été mis en évidence dans les processus de génération de supercontinua optiques ainsi que dans les phases d'amplification paramétrique ou Raman

Control of signal coherence in parametric frequency mixing with incoherent pumps: narrowband mid-infrared light generation by downconversion of broadband amplified spontaneous emission source at 1550 nm

We study, with numerical simulations using the generalized nonlinear envelope equation, the processes of optical parametric and difference- and sum-frequency generation (SFG) with incoherent pumps in optical media with both quadratic and third-order nonlinearity, such as periodically poled lithium niobate. With ultrabroadband amplified spontaneous emission pumps or continua (spectral widths >10 THz), group-velocity matching of a near-IR pump and a short-wavelength mid-IR (MIR) idler in optical parametric generation may lead to more than 15-fold relative spectral narrowing of the generated MIR signal. Moreover, the SFG process may also lead to 6-fold signal coherence improvements. When using relatively narrowband filtered noise pumps (e.g., spectral widths < 1 THz), the signal from optical parametric, sum-frequency, and difference-frequency generation has nearly the same spectral width as that of the incoherent pump

Exploitation de l'autoglissement frequentiel soliton limite par des radiations de cherenkov pour generer deux impulsions au decalage frequentiel ou temporel continument ajustable

Nous exploitons l’apparition de radiations de Cherenkov qui limitent l’autoglissement fréquentiel d’une impulsion soliton pour proposer une source de deux impulsions ultrabrèves dont, suivant l’énergie initiale, il est possible de contrôler de manière continue soit l’écart fréquentiel, soit l’écart temporel

Du soliton hydrodynamique à la vague scélérate : reproduire optiquement les ondes non-linéaires pour mieux les comprendre et les maitriser

Du soliton hydrodynamique à la vague scélérate : reproduire optiquement les ondes non-linéaires pour mieux les comprendre et les maitrise

Extreme events in fiber based amplifiers

International audienceWe present experimental and theoretical results showing the emergence of rogue wave-like extreme intensity spikes during fiber-based amplification processes such as Raman effect or induced-modulational instability that rely on quasi-instantaneous gain. We outline that under certain circumstances, a partially incoherent pumping can induce large fluctuations of the amplified signal, and we propose various means to spectrally select the most extreme structures

Nonlinear optics in multimode fibers

We overview the emerging field of nonlinear optics in multimode optical fibers, which enable new methods for the ultrafast light-activated control of temporal, spatial and spectral degrees of freedom of intense pulsed light beams

Nouveaux systèmes de contrôle de la polarisation de la lumière par effets non linéaires dans les fibres optiques

Ce mémoire présente les travaux effectués sur le développement d un dispositif tout-optique de contrôle de l état de polarisation de la lumière, appelé attracteur de polarisation. En effet, cette caractéristique de la lumière demeure une variable incontrôlable qui peut dégrader les performances des dispositifs tout-optiques. Basé sur l interaction non linéaire entre deux ondes contrapropagatives au sein d une fibre optique, ce dispositif permet de contrôler l état de polarisation de la lumière sans pertes dépendantes de la polarisation.Il est tout d abord effectué une étude approfondie des propriétés de l attracteur de polarisation qui conduit au contrôle et à la stabilisation de l état de polarisation d un flux de données optiques aux formats NRZ et RZ cadencé à 10 Gb/s dans des fibres de plusieurs kilomètres. Par la suite, cette fonction de régénération tout-optique est associée à d autres fonctions de régénération telles que l amplification Raman et le régénérateur de Mamyshev dans le but de régénérer des flux de données optiques à des débits supérieurs à 10 Gb/s.Enfin, une extension de l attracteur de polarisation, appelé Omnipolariseur, est étudiée où la lumière interagit avec elle-même grâce à un dispositif de réflexion inséré à l autre extrémité de la fibre optique. La lumière est alors capable d auto-organiser son état de polarisation, ce qui démontre la capacité de l Omnipolariseur par exemple à stabiliser l état de polarisation d un flux de données optiques RZ à 40 Gb/s à 1550 nmThis thesis deals with the work the development of an all-optical device for the control of the polarization state of light. Actually, this feature of light remains so far an uncontrolled variable, which can degrade the performances of all-optical systems. Based on nonlinear interaction between two counterpropagating waves inside an optical fiber, this device called polarization attractor allows to control the polarization state of light without polarization dependent losses.In a first part, we carry out extensive studies of the polarization attractor properties leading to the control and the regeneration of the polarization state of the 10-Gb/s NRZ and RZ telecommunication signals. Then, this all-optical regeneration function is associated with other regeneration functions, like Raman amplification and Mamyshev regenerator, in order to regenerate optical telecommunication signals at rates exceeding 10-Gb/s.Finally, we present an extension of polarization attractor, called Omnipolarizer, where the light interacts with herself by means of a reflective element inserted at the opposite end of the optical fiber. In that case, the light is able to organize its own polarization state, demonstrating the ability of Omnipolarizer to stabilize by example the polarization state of a 40-Gb/s RZ telecommunication signal at 1550 nmDIJON-BU Doc.électronique (212319901) / SudocSudocFranceF

Optical Peregrine soliton generation in standard telecommunications fiber

International audienceWe present detailled experimental and numerical results showing the generation and breakup of the optical Peregrine soliton in standard telecommunications fiber. The impact of non-ideal initial conditions is studied through direct cut back measurements of the longitudinal evolution of the emerging soliton dynamics, and is shown to be associated with the splitting of the Peregrine soliton into two subpulses