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Projet UR1/DRI

MoSiBIL : Modélisation mathématique et simulation numérique du bruit et des phénomènes d’incohérence dans les lasers à forte puissance émettant dans le spectre visible

février 2014 – décembre 2015

MoSiBIL : Modélisation mathématique et simulation numérique du bruit et des phénomènes d'incohérence dans les lasers à forte puissance émettant dans le spectre visible

Développement des outils numériques de simulation pour la modélisation mathématique des phénomènes de bruit et d’incohérence dans les lasers à forte puissance émettant dans le spectre visible

Contexte

La mise au point de nouvelles architectures pour les lasers à forte puissance émettant dans le spectre visible constitue actuellement un axe de recherche et développement de première importance. Une solution technologique permettant d’obtenir de tels lasers consiste à modifier certaines caractéristiques (longueur d’onde, puissance) d’une source laser primaire émise dans l’infra-rouge en utilisant par exemple un cristal non linéaire convertisseur de fréquence et/ou une fibre optique amplificatrice spéciale.

Objectifs

Le développement de ces lasers nécessite de bien analyser la manière dont le bruit issu du laser primaire est transformé dans la chaîne amplificatrice du laser (fibre non linéaire) ou dans le module de conversion de fréquence (cristal non linéaire à polarisation périodique) en vue d’obtenir les caractéristiques souhaitées afin que celui-ci reste à des niveaux compatibles avec l’application visée. La modélisation stochastique et la simulation numérique constituent des outils de choix pour mieux appréhender l’évolution du bruit dans de tels lasers et aider à leur conception en identifiant les composants sensibles et en optimisant leurs caractéristiques.
Au delà de la problématique liée au bruit, nous souhaitons également aborder dans ce projet de recherche le cas où la source laser primaire n’est que partiellement cohérente (et qu’il convient alors de modéliser par un processus stochastique adéquat) afin d’étudier l’impact du caractère incohérent de cette source sur les différents phénomènes non linéaires (effet Kerr, effet Raman, …) intervenant dans le fonctionnement d’un laser à fibre.

Production scientifique

Voir dans la collection Foton sur HAL

Phases

En terme d’applications dans le domaine de l’optique, ce projet nourrit la réflexion menée dans le cadre des projets Green Laser et Elba.

Partenaires

IRMAR

Coordinateur

Stéphane BALAC

Financements

UR1/DRI : 12 k€