Composants à fibres optiques multiples pour l’optique guidée et l’optomicroonde

Sujets de thèse

Intitulé de la thèse
Composants à fibres optiques multiples pour l’optique guidée et l’optomicroonde
Publication du sujet sur le site de l’ABG : NON
Nature du financement : Financement institutionnel, Contrat Doctoral, Financement régional, Contrats université sur projets,)
Spécialité de doctorat : Electronique des hautes fréquences, Photonique et Systèmes

Lieu de travail
XLIM – Département Photonique
123 Avenue Albert THOMAS
87060 LIMOGES CEDEX
Laboratoire d’accueil : XLIM/PHOTONIQUE

Introduction
Cette thèse porte sur le développement de composant à fibres optiques pour des applications à l’optique guidée et à l’optomicroonde.

Présentation de l’équipe de recherche
La thèse se déroulera au sein du département Photonique qui comprend une vingtaine de chercheurs, dans le cadre du projet « Traitement du Signal et Communications Optiques » qui implique cinq chercheurs du département.

Résumé de la thèse en français
La thèse porte sur l’étude de nouveaux composants incluant un grand nombre de fibres optiques pour des applications aux systèmes optomicroondes et à l’optique guidée.
Parmi ces composants, l’accent sera porté sur un sommateur optomicroonde à haute fréquence et à grand nombre de canaux d’entrée, ainsi que sur des composants de couplages entre fibres et de natures différentes.
La conception comportera des études théoriques et numériques basées sur des logiciels de simulation de la propagation optique. Les réalisations se feront sur un banc de fabrication par fusion-étirage développé au laboratoire et seront suivis de tests et de caractérisations afin d’optimiser la conception. Les applications de ces composants seront développées. Cette étude sera réalisée en partie en collaboration avec un grand groupe international de l’électronique et de l’optique.

Résumé de la thèse en anglais
The subject deals with the study of new components that include à great number of optical fibers for application to microwave photonics and guided optics systems.
Among these components, microwave photonics high-frequency and high input channel number summation components, as well as fibers connecting and coupling components will be the objects of this project.
Practical applications of these components will be engaged and developed.
The design part will include theoretical and numerical studies of the optical propagation within the optical geometries. The realizations will be held on the fuse-and-draw experimental bench developed at the laboratory, and will be completed by full characterization in order to optimize the design and performances. This project is partially engaged by an international group leading in the electronics and optics domains.

Description complète du sujet de thèse
Si le développement des nouvelles générations de fibres optiques telles que les fibres microstructurées air-silice a permis l’ouverture de nouveaux champs d’applications et de performances des systèmes optiques, le développement de composants intégrant de telles microstructures est encore balbutiant.
Le sujet de thèse associé à ce stage porte sur l’étude de composants associant fibres optiques et microstructures air-silice. Une première partie portera sur l’étude d’un sommateur optomicroonde apte à réaliser la somme des puissances de plusieurs dizaines de fibres d’entrée à des fréquences allant jusqu’à 20 GHz, ainsi que sur le développement de ses performances et de ses applications. Parmi celles-ci, seront étudiés les antennes réseaux optomicroondes notamment en mode réception, ainsi que le filtrage transversal optomicroonde passe-bande.
L’expérience ainsi acquise sera mise à profit pour la conception et la réalisation de composants innovants à fibres microstructurées pour des applications dans les domaines des télécommunications, des lasers et de l’optique non-linéaire. Parmi ceux, seront étudiés des coupleurs et des multiplexeurs en longueurs d’ondes pour fibres microstructurées, et leurs applications seront développées notamment dans des lasers à fibres optiques.

Objectifs scientifiques de la thèse
Lever des verrous technologiques en réalisant des composants aux performances permettant le développement d’applications nouvelles des fibres optiques dans les domaines de l’optomicroondes, de l’optique guidée (télécoms…) et des lasers.

Compétences à l’issue de la thèse
Compétences dans le domaine de:
-La conception de composants et systèmes d’optique guidée
-La fibre optique
-L’optomicroonde
-Les mesures optiques et microondes

Mots clés (séparés par des virgules)
Fibre optique, fibres microstructurées, optomicroonde, traitement du signal, fusion-étirage
Conditions restrictive de candidature (nationalité, âge, …) : NON

Directeur de thèse
Professeur Philippe DI BIN
XLIM Photonique
Adresse mail du directeur de thèse : philippe.dibin@xlim.fr
Téléphone Directeur de thèse : 05 55 45 72 67
Cofinancement LABEX SigmaLIM demandé : OUI

Justification du cofinancement LABEX
Le sujet de thèse porte sur le développement de composants d’optique guidée réalisés par fusion et étirage de structures Air-Silice dont la structuration interne (submicronique) conditionne les performances.Les applications portent sur les télécommunications optiques et microondes.
La maitrise des conditions de chauffage de la flamme (chalumeau mobile) et d’étirage à chaud du matériau (silice) est nécessaire.

Thématique LABEX concernée : Thème 2: Composants
Thèse pour Action transverse : OUI

Action transverse concernée et justification
Action transverse XLIM: optique et microondes (en cours de création)

Les composants sommateurs optomicroondes dont la thèse fait l’objet ont pour directes applications les nouvelles générations d’antennes réseaux microondes et filtres microondes transversaux à base de technologies photoniques.

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