Les microrésonateurs à modes de galerie en matériaux amorphes sont faciles à produire par des techniques de fusion. Leur facteur de qualité est cependant limité à quelques 108 du fait du phénomène de contamination de surface ou d’une absorption résiduelle plus importante que celle des matériaux cristallins. Nous avons développé deux méthodes utilisant des micro-résonateurs actifs, fabriqués par fusion de poudres de verres ZBLALiP dopés Erbium, permettant de dépasser cette limite.
Il est tout d’abord possible de compenser les pertes en introduisant du gain optique dans le micro-résonateur. Des facteurs de qualité chargés de 5×109 correspondant à un facteur de qualité intrinsèque de 1010 ont ainsi pu être mesurés. En plus d’une augmentation du facteur de qualité, le gain interne offre un paramètre supplémentaire de contrôle du couplage, cela nous a permis d’obtenir tous les régimes de couplage d’un résonateur à partir du sous couplage jusqu’au régime d’amplification sélective. Nous avons atteint en particulier le régime de transparence, un micro-résonateur dans un tel régime peut trouver des applications comme ligne à retard variable transparente ayant un retard de groupe qui peut être modifié en jouant sur le taux de couplage entre le résonateur et la ligne d’accès.
La deuxième méthode consiste à augmenter très fortement la valeur de l’indice de groupe du milieu par des effets de lumière lente. Un indice de groupe d’environ 4×106 a été obtenu via le phénomène d’Oscillations Cohérentes de Populations (OCP) ce qui caractérise un très fort ralentissement de la lumière. Ceci nous a permis d’augmenter, dans une micro-cavité, le temps de stockage des photons de 200 ps à 2,5 ms ce qui correspond à un facteur Q de 3×1012.
Composition du jury
Stefania RESIDORI | Directeur de recherche CNRS, INLN | Rapporteur |
Éric CASSAN | Professeur, IEF, Université Paris Sud | Rapporteur |
Roberta RAMPONI | Directrice de l’IFN-CNR | Examinatrice |
Daniel DOLFI | Directeur du départ. de Physique de THALES, Palaiseau | Examinateur |
Marc VALLET | Professeur, IPR, Université de Rennes 1 | Examinateur |
Jean-Marc LESAGE | Ingénieur, DGA, Bruz | Examinateur |
Yannick DUMEIGE | Maître de Conf. HDR, Foton, Université de Rennes 1 | Co-Directeur de thèse |
Patrice FERON | Professeur, Foton, Université de Rennes 1 | Directeur de thèse |