Academic literature on the topic 'Anneaux de fibres couplés'

Nous considérons des théories d'anneaux locaux reliées aux corps p-adiques, p un nombre premier. Dans le §1 nous établissons les axiomatisations données dans [B1], ainsi qu'une autre axiomatisation des anneaux apparaissant dans [R1]. Il s'agit d'anneaux locaux henséliens dont le corps résiduel est élémentairement équivalent à une extension finie d'un corps p-adique. Nous les appelons anneaux locaux p-adiquement clos. Dans le contexte de [R1] et [B1] ils apparaissent comme fibres du faisceau structural (aussi appelé faisceau de Nash dans [BS]) accompagnant les spectres p-adiques. L'intérêt de nos axiomatisations provient de la simplicité des axiomes qui rendent compte des propriétés henséliennes. Dans le §2 nous donnons une axiomatisation d'une théorie d'anneaux locaux qui apparaît naturellement dans le contexte de la théorie des modèles des corps valués, et se trouve être une complétion d'une théorie du §1. Nous appelons ces anneaux, anneaux intègres p-adiquement clos.Dans le §3 nous utilisons §2 pour montrer que les anneaux intègres p-adiquement clos apparaissent aussi comme anneaux quotients d'anneaux de fonctions continues définissables sur les courbes affines p-adiques. Nous représentons alors un idéal premier comme le noyau d'un morphisme d'évaluation en un point non-standard de la courbe. Le spectre p-adique fournit un outil commode qui permet de décrire la situation de façon concise.

This study examines the recovery behaviour of the inter-alloy region between a core AA6XXX clad with AA3003 after 72% rolling reduction. Sample coupons were heated isochronally or isothermally, at different temperatures or times, respectively, to probe the recovery kinetics of x-ray peak broadening, x-ray macro-texture, and micro-hardness from the cold rolled state. The inter-alloy region had a strong β-fibre typical of rolled Al. The recovery of the {220} and {311} x-ray line profiles were observed between anneals. The full width half maximum was determined from a pseudo-Voigt fit of the profiles to obtain the defect-related information. Distinct changes in the peak shape and microhardness were observed above 80°C (start of recovery), which goes on all the way to 300°C due to recovery, and beyond 300°C both hardness and peak width drop rapidly (recrystallization start), the latter behaviour being closer to AA3004. Modified Williamson-Hall analysis confirms that recovery is due to dislocation annihilation.

Cette thèse explore expérimentalement et numériquement les invariants de volume et de bord dans un réseau photonique synthétique 2D soumis à des marches discrètes. Le réseau est réalisé par multiplexage temporal d'impulsions lumineuses dans deux anneaux de fibres optiques de longueurs inégales, couplés à un coupleur variable (VBS). Dans cette configuration, une dimension présente une dynamique dans l'espace réel, tandis que l'autre est gouvernée par un modulateur de phase externe (PM). En utilisant la détection hétérodyne, nous accédons aux informations spectrales et mesurons les valeurs propres et les vecteurs propres, ce qui permet d'extraire les invariants de volume tels que la courbure de Berry et le nombre de Chern associés aux bandes photoniques. De plus, nous dérivons une expression pour le nombre d'enroulement et démontrons que l'émergence des états de bord est liée à des frontières géométriques spécifiques. Enfin, nous soulignons l'impact de la topologie des bords sur la topologie globale du système, qui peut soit supprimer soit induire la présence d'états de bord
This thesis presents experimental and numerical investigations into bulk and edge invariants within a 2D synthetic photonic lattice subjected to discrete step walks. The lattice is engineered by time-multiplexing light pulses in two unequal-length optical fiber rings coupled with a variable beam splitter (VBS). In this configuration, one dimension exhibits real-space dynamics, while the other is governed by an external phase modulator (PM). Employing heterodyne detection, we access spectral information and measure eigenvalues and eigenvectors, enabling the extraction of bulk invariants such as Berry curvature and Chern number associated with the photonic bands. Furthermore, we derive an expression for the winding number and demonstrate that the emergence of edge states is tied to specific geometric boundaries. Finally, we highlight the impact of edge topology on the overall system topology, which can either suppress or induce the presence of edge states

Les travaux présentés dans ce manuscrit traitent de la combinaison cohérente de lasers à fibre par voie passive. L'architecture laser étudiée est une configuration à émetteurs multiples où la mise en phase des faisceaux émis est réalisée à partir d'un filtrage spatial intracavité associé aux propriétés d'auto-organisation des lasers, pour une recombinaison en champ lointain des multiples faisceaux émis. Les résultats expérimentaux obtenus montrent que cette technique de combinaison est tout à fait compatible avec la génération de fortes puissances. De plus, une étude expérimentale a permis de montrer qu'elle bénéficie d'une dynamique de cophasage rapide. Toutefois, une étude numérique et expérimentale confirme que cette technique passive de mise en phase ne peut combiner efficacement qu'une dizaine d'émetteurs. Une nouvelle architecture à rétroaction multiple a donc été proposée. Des premiers résultats numériques très prometteurs ont été obtenus et montrent un apport très significatif de cette nouvelle architecture
This document deals with passive coherent combining of fiber lasers. The laser architecture explored is a configuration with multiple emitters where the beam phase-locking is based on an intracavity spatial frequency filtering and self-organization properties of lasers. The multiple beams are combined only in the far field. The experimental results show this phasing technique is scalable to high power levels. Moreover, an experimental study demonstrates that this technique have a rapid dynamic phase-locking. However, a numerical and experimental study show this passive phasing technique can combined only a dozen of beams effectively. So, a new architecture with multiple feedbacks has been proposed. The numerical results are very promising and reveal a very significant contribution of this new architecture

La thématique de ce travail sont les guides d'onde à la limite de diffraction à fort contrast d'indice entre le cœur et la gaine, afin de réduire la taille du cœur (qq. µm) tout en gardant le confinement du mode, jusqu'à la limite fondamentale où les effets nonlinéaires (NL) sont maximisés.Déjà proposées en pratique, les fibres microstructurées (MOF) étirées et les barreaux de silice sont courts (~ cm), cassants, difficiles à fabriquer et à manipuler et n'ont pas la possibilité de faire un réseau (essentiel pour les futures circuits de la nano-photonique intégrée).
Nous avons proposé d'utiliser les canaux trifoliés de la gaine d'une MOF, où chaque ensemble de trois trous d'air adjacents forme un possible guide d'onde. En utilisant la microscopie optique en champ proche, nous avons démontré que ces canaux sont des guides d'onde à une longueur d'onde adéquate (λ=0,67µm), ayant des pertes à l'état de l'art.
Après une étape intermédiaire où nous avons étudié le couplage par onde évanescente dans une MOF asymétrique à deux cœurs, nous avons conçu une fibre MOF multi-cœur de canaux trifoliés identiques, guidant à 1,55 µm.
Nous avons démontré le guidage dans tous les canaux, avec des pertes à l'état de l'art ( 0,01 dB/mm/canal). Puis, nous avons démontré que les guides sont couplés entre eux, par l'obtention des cartes de sortie étendues sur toute la structure, après des injections ponctuelles. Puis, en calculant et comparant les écarts types des images de sortie CCD et de cartographie d'injection 2D, avec ceux des cartes des supermodes théoriques et de simulation de propagation, nous avons prouvé la forte efficacité du couplage entre tous les guides du réseau.

Le travail expose dans ce memoire porte sur l'etude d'un filtre optique a bande passante tres etroite, pouvant servir pour le demultiplexage en longueur d'onde (wdm) compose d'une microsphere couplee a deux fibres polies sur le cote. Les microspheres sont des cavites resonantes, dont le diametre est de l'ordre de la centaine de microns, transportant des modes de galerie. Ces modes se propagent a l'interieur de concavites par reflexions totales successives avec peu de pertes. Leurs resonances sont des pics tres etroits dont les coefficients de qualite sont de l'ordre de 10 9. Toutefois, de tres nombreux modes de galerie se propagent dans ces cavites. Les indices effectifs de ces modes de galerie sont tres proches. Leur excitation selective est donc delicate. La solution que nous proposons ici est de realiser des guides optiques monomodes a la peripherie des microspheres. Le mode qui se propage dans la couche guidante sera separe des autres modes de galerie. L'etude theorique des structures composees d'une microsphere autour de laquelle se situe un guide est realisee en decoupant la cavite en tranches cylindriques paralleles. Chaque tranche est assimilee a un guide a gradient d'indice. Au cours de cette etude, nous avons elabore differentes methodes de conception de guides autour de microspheres. Nous avons realise des guides par echange ionique a la peripherie de microspheres de verre sodocalcique, ainsi que des guides par bombardement electronique de la surface de microspheres de silice. Nous avons enfin etudie la possibilite de realiser des guides par depot de couche de solgel sur des microspheres de silice. Les accroissements de l'ecart entre les indices effectifs des modes de galerie d'ordre radial 0 et 1 sont de 2,7. 10 3 pour l'echange ionique et de 1,5. 10 3 pour le bombardement electronique de la silice. Le filtre etudie comprend aussi des demi-coupleurs a fibre que nous avons fabrique et caracterise a l'aide de la methode des liquides d'indice. Cette methode consiste a deposer un liquide sur la partie polie du coupleur et de faire varier son indice pour changer la proportion d'energie dispersee dans le liquide. Nous avons ainsi pu mesurer des epaisseurs de gaine polies a 1 m du cur de la fibre avec une precision de 0,1 m. Nous avons aussi realise un montage permettant de visualiser le spectre de resonance de microspheres de silice. Nous avons pu mesurer des coefficients de qualite de 44000 pour une microsphere de silice de 250 m de diametre.

Les réseaux longue période sont des composants passifs tout-fibre utilisés dans le domaine des télécommunications par fibre optique ou de l'instrumentation optique. Ils sont obtenus en réalisant une modulation des paramètres opto-géométriques de la fibre optique ; modulation dont la période est de plusieurs centaines de micromètres. Ils induisent à une longueur d'onde de résonance un couplage co-directionnel entre le mode fondamental et un mode de gaine. Un filtrage large-bande est alors obtenu. Une étude fondée sur la théorie des modes couplés est menée pour dissocier l'influence des différents paramètres du réseau sur le spectre de transmission. La modélisation de réseaux longue période plus complexes est également présentée. Dans cette étude, les réseaux sont fabriqués en appliquant des décharges électriques sur la fibre optique. Les propriétés de cette méthode innovante sont étudiées à l'aide de nombreuses caractérisations. L'intérêt de cette méthode pour réaliser des filtres passe-bande par insertion de sauts de phase est présentée, ainsi que l'association des propriétés d'un réseau avec celles de fibres particulières (fibre à deux cœurs concentriques, fibre micro-structurée air/silice). Enfin, un nouveau procédé de fabrication de coupleurs par fusion-étirage utilisant un laser CO2 comme source de chaleur est décrit en annexe
Long period fibre gratings are passive components used in optical telecommunication or instrumentation fields. The gratings are obtained by creating a modulation of the opto-geometrical fibre parameters with a periodicity of few hundred micrometers. They induce at a resonance wavelength, a co-directional coupling between the fundamental mode and a cladding mode. A large bandwidth filter is thus obtained. A theoretical study based on coupled mode theory is realised, so as to dissociate the influence of their several parameters on the transmitted spectrum. Simulations of complex long period fibre gratings are also presented. In this study, the gratings are fabricated by applying electrical discharges on the optical fibre. The properties of this new method are deeply investigated with the help of several characterisations. One of the interests of this method is to make pass-band filters by introducing phase shifts in the gratings. The association of the grating properties with those of special optical fibres (dual concentric cores fibre, Ge-free air-silica microstructure fibre) is also investigated. Finally, a new process for making fused fibre couplers using a CO2 laser as heating source, is presented in annex

Le travail développé dans cette thèse a pour but d’étudier le comportement hygrothermique de matériaux isolants bio-sourcés, et plus particulièrement les fibres de bois, le béton de chanvre, la laine de lin, la laine de mouton, le métisse® et les anas de lin. Ces matériaux, par essence naturels, présentent des spécificités liées à leur origine (animale ou végétale) et à leur structure (fibres, paille, matrice solide…). Leur porosité, très élevée, les rend réactifs aux variations d’humidité relative ambiante, ce qui peut impacter leurs performances thermiques et leur durabilité (comme pour tous les matériaux), mais également leur conférer des capacités de régulation. Dans un souci d’améliorer la connaissance de ces matériaux particuliers, nous proposons tout d’abord d’étudier l’impact causé par l’humidité sur leurs caractéristiques thermiques, principalement la conductivité thermique et la chaleur spécifique. Ensuite les caractéristiques hygrothermiques sont étudiées, ce qui permet de mieux comprendre les phénomènes dépendant des capacités d’adsorption, de désorption, de perméabilité ou de résistance à la vapeur d’eau. On se rend compte également de l’importance du gradient de température sur l’évolution des transferts hygriques au sein des matériaux. En plaçant les isolants bio-sourcés sous sollicitations aléatoires ou en conditions réelles d’utilisation, nous pouvons suivre leur comportement d’un point de vue expérimental. Le couplage à une approche numérique permet d’identifier les paramètres d’influence prépondérants, dans l’optique de la prédiction des transferts couplés chaleur/masse par une simulation dans des conditions particulières d’utilisation, comme la rénovation d’un habitat existant. On constate à partir de mesures in situ que ces matériaux ont une grande capacité d’adaptation à des environnements dont l’humidité relative est évolutive
The work developed in this thesis aims to study the hygrothermal behavior of bio-sourced insulating materials, and more particularly wood fibers, hemp concrete, linen wool, sheep wool, material made of textile recycling (metisse®) and flax shives. These materials, which are essentially natural, have specific characteristics linked to their origin (animal or vegetable) and their structure (fibers, straw, solid matrix, etc.). Their very high porosity makes them reactive to the relative humidity variations, which can affect their thermal performances and their durability (as for all materials), but also give them a regulation capacities. In order to improve the knowledge of these particular materials, first, we propose to study the impact caused by moisture on their thermal characteristics, mainly thermal conductivity and specific heat. Then the hygrothermal characteristics are studied, which makes it possible to better understand the phenomena depending on the capacities of adsorption, desorption, permeability or water vapor resistance. Also, we realize the importance of the temperature gradient impact on the evolution of the hygroscopic transfers within the materials. By placing the studied bio-sourced insulation materials under random loading or under real conditions, it will be possible to follow their hygrothermal behavior from an experimental point of view. The numerical approach makes it possible to identify the preponderant influence parameters, in the context of the prediction of coupled heat and mass transfers by simulation under particular conditions of use, such as the renovation of an existing habitat. On the basis of in situ measurements, it can be seen that these materials have a high adaptability to environments whose relative humidity is evolutionary

Ce travail porte sur l'étude du couplage de modes dans les fibres optiques ainsi que l'étude des phénomènes de polarisation. Un nouveau coefficient de couplage est calculé dans la théorie des modes couplés. Il est la somme du coefficient usuel et d'un coefficient ne dépendant uniquement que des variations de l'indice de cœur. Les applications possibles sont présentées à travers l'étude de l'association d'une structure effilée et d'un LPG, celle de la diffusion des dopants du cœur d'une fibre biconique. La détermination des matrices de Jones en fonction de la longueur d'onde est développée de manière théorique et expérimentale pour des composants passifs tout fibre. Une étude du formalisme des états principaux est effectuée afin de mieux comprendre l'évolution de la PDL dans un assemblage de composants
This work is based on the coupling mode in optical fibres and on the polarization phenomena. A new coupling coefficient is calculated for the mode coupling theory. It is the sum of the classic coefficient and a coefficient depending only on the core index variations. The possible applications are presented with the study of the association of a tapered fibre and a long period Bragg grating, and the study of dopants diffusion in the tapered fibre's core. The Jones matrix determination versus the wavelength is developed as theoretical as experimental way to the passive components. A principle state of polarization study is also achieved to better understand the PDL evolution in components

Les plasmons polaritons de surface, modes supportés par des nanostructures métalliques permettent de confiner la lumière à des échelles sub-longueurs d’onde. En s’affranchissant de la limite de diffraction, ces modes constituent des pistes intéressantes pour l’adressage et le contrôle de nanosources optiques (molécules, boites quantiques...). Par exemple, un nanofil métallique constitue un guide plasmonique unidimensionnel qui permet d’exciter une nanosource ou encore de coupler deux émetteurs avec des applications possibles pour la réalisation de composants nano-optiques intégrés. En revanche, la perte d’énergie dans le métal diminue la portée de ces dispositifs. Une stratégie consiste donc à travailler sur une configuration hybride : plasmonique et fibre optique, pour coupler efficacement l’émission de la nanosource à un mode de fibre. Ceci ouvre la voie à la réalisation d’une nanosource fibrée de manipulation aisée pouvant être utilisée comme source de photon unique pour la cryptographie quantique ou plus simplement comme une sonde de champ proche optique haute résolution.Après une étude des principaux canaux de relaxation d’une molécule fluorescente à proximité d’un guide plasmonique, nous discutons de l’optimisation du couplage entre l’émetteur et le guide plasmonique en jouant sur sa forme et la longueur d’onde d’émission. Ensuite, nous nous intéressons au comportement d’une structure hybride composée d’une fibre optique étirée et métallisée. Enfin, nous montrons que l’optimisation du transfert d’énergie d’une molécule fluorescente en présence de cette structure permet de collecter plus de 50% de l’énergie lumineuse d’un nano-émetteur posé sur un substrat vers une fibre optique par le truchement d’un plasmon
Surface plasmon polariton (SPP) can confine light on subwavelength dimensions. Since they are not diffraction limited, they are of great interest for addressing and controlling optical nanosources. For example, a metal nanowire defines 1D plasmonic waveguide with a great potential for either addressing or coupling quantum emitters. Therefore, SPP opens great opportunities for integrated optical applications. However, SPP suffer from ohmic losses that jeopardize the applications of plasmonic components. In this context, we study the possibilities provided by an hybrid plasmonic-photonicstructure to couple efficiently an emitter to a fiber mode. Such a structure paves the way for fibered single photon nanosource or high resolution optical probe. In this thesis manuscript, we first study the coupling rate between a fluorescent molecule and a metallic nanowire thanks to Green’s dyad formalism. This leads us to distinguish the different relaxation channels and the enhancement of the energy transferred into the plasmonic guided mode by optimizing the shape of the guide (crystalline nano-wire,slow modes). Then, we investigate the energy propagation in a metal coated taperedoptical fiber. Finally, we achieve an optimal configuration for which more than 50% of the energy emitted by a quantum emitter laid on a substrat is transferred into an optical fiber

Dans cette thèse, nous avons appliqué les outils modernes de la théorie des systèmes dynamiques à l'étude des lasers. Le but de ce travail était de mieux comprendre les sources cohérentes existantes en vue de les améliorer et de proposer de nouveaux mécanismes d'amplification lumineuse.

Motivé par de récentes expériences menées sur des lasers miniatures avec absorbant saturable, nous en avons repris la description théorique. Les nouvelles valeurs de paramètres suggérées par l'expérience nous ont amenés à découvrir de nouveaux comportements dynamiques pour ces systèmes. En particulier, nous avons décrit comment l'intensité délivrée par ces lasers devenait temporellement sinusoïdale, puis impulsionnelle sur un très petit intervalle de paramètres.

Par la connaissance acquise du laser à absorbant saturable, nous avons pu comprendre comment s'établissait un régime impulsionnel semblable dans un autre laser. Il s'agissait du laser multimode à pompage longitudinalement inhomogène. Il est apparu en effet qu'une partie du milieu emprisonné dans la cavité optique agissait à la manière d'un absorbant saturable, déstabilisant ainsi l'émission continue de ce laser. Nous avons également montré que, dans certaines circonstances, son état dynamique présentait des effets de mémoire. Une autre propriété importante de la dynamique du laser multimode a été mise en évidence: pour de petites perturbations, l'intensité totale présente un comportement plus régulier que les intensités modales prises séparément.

Ce type intrigant d'auto organisation fut rencontré plus tard, lorsque nous avons envisagé la dynamique d'un réseau de lasers à semi conducteur couplés par un feedback optique. Le retard accumulé par la lumière au cours de ce feedback est un paramètre essentiel du problème. Ce système important sur le plan technologique s'est révélé extrêmement riche sur le plan dynamique. Nous avons pu montrer que plus le retard était grand, plus les lasers avaient tendance à se synchroniser. Cela fut observé aussi bien en régime continu qu'en régime périodique ou chaotique. Par une telle synchronisation, la qualité du rayon optique émis par le réseau de lasers augmente spectaculairement, élargissant par là ses possibilités d'application.

Au début des années 1990, les physiciens commencèrent à étudier systématiquement les effets d'interférence quantique dans l'interaction lumière matière. Ceci faisait suite à l'annonce fracassante que de tels effets devaient permettre de construire des lasers sans inversion de population. Récemment, une série d'expériences a montré que de telles interférences quantiques étaient à l’œuvre dans le laser miniature LNP. Une partie de cette thèse y fut consacrée. Nous avons montré que le comportement dynamique observé résultait d'un renforcement quantique de l'absorption stimulée par les niveaux énergétiques inférieurs.

Nous avons poursuivi notre étude des effets d'interférence quantique sur un schéma électronucléaire. Nous avons montré que pour ce système, un rayon gamma peut être amplifié sans inversion de population. Ce résultat est très important, compte tenu du fait qu'une telle inversion est techniquement impossible à réaliser pour ces très hautes fréquences électromagnétiques, empêchant jusqu'ici la réalisation de lasers gamma. Afin d'atteindre l'amplification sans inversion, un rayonnement d'appoint dans le domaine optique s'avère nécessaire. Tenant compte de la décroissance de ce champ optique en cours de propagation, et donc de la diminution des effets quantiques associés, nous avons déterminé une distance optimale de propagation. Au-delà de cette distance, l'amplification se mue en absorption. Une telle information est dès lors cruciale sur le plan expérimental.

Doctorat en sciences appliquées
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