Lese ondintérêtdel'explorationpar on eptetpar ellulede onnaissan eestdepou-
voirvaloriser letravail dere her he via desinnovations nonenvisagéesau ommen ement
dutravail de re her he [41℄. Dans e adre, plusieurs séan esde travail ont été onsa rées
à l'investigationde nouvelles formesd'objetsen se basant surle on ept de séparateur de
longueur d'onde ompa t. La gure 1.13 présente un ensemble d'appli ations potentielles
pour notre séparateurspe tral ompa t etun de sesdérivés trèspro he.
Fig. 1.13 Explorationdesappli ationspossiblesutilisant unséparateur spe tral.
La gure1.14présentelesdeux on gurationsutiliséespourlesappli ations.Lepremier
système orrespond au système que nous avons vu pré édemment. Le se ond onsiste à
tourner les franges de 45, de manière à e queles omposantesspe trales soient séparées
temporellement et spatialement. Cette nouvelle on guration ouvre un grand nombre de
possibilités d'appli ations.
1.2.1 Multiplexeur / Démultiplexeur optique
Ave l'augmentation onstante des débits de transfert de données, les télé ommuni a-
tions sont rapidement passées d'un systèmehybride éle tronique-optique vers un système
toutoptique.Pouraugmenteren orelabande passante, onaexploité le on eptde multi-
plexageenlongueur d'onde(WDM : Wavelength DivisionMultiplexing),maislebut était
dedesservirlesgrosopérateursetnonl'utilisateur nal.C'estd'ailleursenpartie ettedis-
ordan e de débit entrel'utilisateur nalet les opérateurs qui a onduit à laré ession de
l'année2000.Aujourd'huiles ontenustélé hargéssontdeplusenplusvolumineux,lavidéo
à la demande utilise des débits très élevés pour permettre la le ture immédiate (12Mbps
uniquement pour lavideo HD).Enparallèle,les ontenus s'enri hissent,lavidéohautedé-
nition(HD)a ompagneles anauxaudio7.1(8 anauxaudioentout).Mais en'estplus
Fig.1.14Con guration possiblepourlaséparation ompa te,spatialeet/outemporelle,
des omposantes spe trales.Danslepremier as,les omposantesspe tralesrestent toutes
olinéaires. Dans le se ond, les omposantes spe trales sont dispersées spatialement dans
un plan.
externes ...) sont onsommateurs de bande passante (la prise HDMIpeut transporter jus-
qu'à 5 Gbps!). On peut don entrevoir l'avènement du transfert par voies optiques entre
"serveurs" et "périphériques". A titre d'exemple, dans les futurs avions gros porteurs le
débit de lavidéo à lademande des400 passagers est telque l'utilisation de liaisons bres
ave multiplexage en longueur d'onde peut être envisagée ave sortie bre pour haque
passager. Laréalisationde guidepolymère pour lemultiplexage/démultiplexage pourrait
s'avérer êtreune solution avantageuse etpeu oûteuse.
Fig. 1.15 Réalisationpossible d'un multiplexeur, démultiplexeur toutoptique.
1.2.2 Spe tromètre / Spe tro- olorimètre
"L'humanitéestintimement liée àla ouleur".Ces mots deJa quesLivage,professeur
de himieau Collège deFran e on rment àquel point lanatureet levivant émerveillent
par la ri hesse et la variété des eets olorés qu'ils orent à notre regard. L'art s'en est
longtemps inspiré, maisaussilamode, et denosjours, lemarketing.
Lavueest, etde loin,lesensleplusexploité par l'êtrehumain.Il estdon naturelque
parexemple)ontbesoind'outils ompa tspourréaliserdesmesuressursite.Laréalisation
de spe tromètres ou spe tro- olorimètres aussi petit qu'une lé USB pourrait se révéler
très utile pour toutes esappli ations exigeantes.
Fig. 1.16 Réalisationpossible d'un spe tromètre ompa t.
Danslemarketinget l'infographiela ouleursedoitd'êtretoujours juste.L'é ran d'un
graphistedoitêtre enprin ipe alibrétoutes lesdeuxsemaines.Le vieillissementdu ba k-
light,des ltresde ouleursetautresélémentsd'uné ranLCDmodi entau oursdutemps
latempérature de ouleur et leblan e qui né essitedes opérations de réglages relative-
ment fastidieuses. L'intégration dans les é rans d'un système de alibration automatique
permettrait de simpli erles opérationsde maintenan e.
Dans le monde de l'a hage et de la apture d'image, pour les professionnels omme
pour le grand publi , un standard (le sRGB) normalise l'espa e olorimétrique. Les im-
primantes, les appareils photo numériques, les amés opes doivent se plier à ette norme
tout omme les périphériques d'a hages (LCD, Plasma, CRT, ...). Les é rans sont don
alibrés en sortie d'usine mais ( omme pour les professionnels) il vieillissent et perdent
leur rendu de ouleur. Pour onserver toujours un rendu juste, là aussi, un système de
alibrationautomatique fa iliteraitbiendes hoses.
Enajoutantunouplusieursséparateursspe traux ompa tssurlesé rans,onpourrait
ajusterla olorimétriedesé ransautomatiquement et e,àn'importequel moment. Cette
inventiona d'ailleurs faitl'objetd'un brevet THALES (Brevet 07 03246).
400 450 500 550 600 650 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 I n t e n si t é ( a . u . ) (nm) intensité en niveau de gris du spectre pris en photo
1.2.3 Corre teur de phase spe trale
Dansbonnombre d'appli ations,lamiseenphasedediérentessour esestre her hée.
C'estle aspourleslasersàimpulsions ourtesoulelargespe treabesoind'être ontr léen
phasepour onservertoujourslesplus ourtesduréesd'impulsions.Ilestdon né essairede
pouvoir adapter laphase de haque omposante spe trale individuellement a n de rétro-
agir sur les perturbations environnementales. Mais le ontr le de la phase spe trale est
également très utile, lorsque l'on veut mettre en phase plusieurs sour es indépendantes
(desdiodeslasersparexemple)pourproduiredesinterféren es onstru tivesetobtenirdes
sour es très énergétiques. Dans es deux as, leséparateur spe tral ompa t asso ié à un
systèmede ontr le delaphase(pistonouvalveoptique)peutprobablement répondreaux
attentesliées à es appli ations.
Fig. 1.18 Réalisationpossible d'un orre teur de phasespe trale pour lamiseen phase
de sour es.
1.2.4 Ampli ation par étalement spe tral spatio-temporel
L'ampli ation d'un signal temporellement étiré produit des eets de distortions. On
peut en parti ulier soulever leproblème du rétré issement par legain. En eet, lespe tre
de l'impulsion à une forme de lo he et l'énergie à la longueur d'onde entrale est plus
intense quesur lesbords. Lorsde l'ampli ation, lemilieu à gaintransfèrealors préféren-
tiellementl'énergieàlalongueurd'onde entraleplut tqu'auxlongueursd'ondeslatérales.
Lespe tres'a nealorsetdiminueladuréedel'impulsion.Ceteetestunelimitationpour
maintenir des ourtes durées d'impulsions. En utilisant habilement le séparateur spe tral
ompa t pour disperser les longueurs d'onde dans un plan, on peut envisager d'ampli er
les longueurs d'ondes individuellement ave un gain personnalisable et ainsi éviter l'eet
de rétré issement par legain.
Fig. 1.19 Réalisation possible d'un ampli ateur linéaire permettant potentiellement
Chapitre
2
Les réseaux de Bragg
2.1 Introdu tion
Ce hapitre apourbutdeprésenterlesréseauxdevolumeàpasvariable,ditréseauxde
Bragg" hirpés". Lesréseauxde volumeontlapropriétédedira ter lalumièredansdeux
ordresuniquement,l'ordre0et l'ordre-1.Deplus,dans ertaines onditions ilestpossible
d'obtenir une intensité nulle dans l'ordre zéro. La lumière est alors dispersée sans perte
dansl'ordre -1. En n, en ontr lant orre tement l'enregistrement du réseau de Bragg,il
est possible de s'assurer que l'ordre -1 se propage dans la dire tion opposée au fais eau
in ident. Onobtient alors le omportement d'un miroir, on appelle e type de réseau des
miroirsde Bragg.
Pour omprendre omment fon tionnent es réseaux nous rappellerons tout d'abord
omment fon tionnent les réseaux ns (en 2 dimensions). En onsidérant ensuite qu'il y
a dira tion et interféren e dans la troisième dimension, nous omprendrons omment
fon tionnent les réseaux de volume. Ces bases permettront de modéliser les réseaux de
Bragg utilisés pour l'étirement d'impulsions femtose ondes et de al uler les ordres de
grandeurné essaires à laréalisationd'un omposant.
A l'issue de e hapitre, nous disposerons d'un outil de modélisation omplet pour
on evoir le réseau de Bragg à pas variable le mieux adapté pour réaliser un étireur sur
une haînelaserfemtose onde lassique.Ceréseaudevra rempla erunétireur lassiquede
type Oner et montrer ainsi l'interopérabilité entre les étireurs lassiques et e nouveau
type d'étireur. Mais et outil de modélisation et de simulation pourra être exploité au
delàdu"simple" rempla ement d'étireur detypeétireur deOner.En eet,ilpourraêtre
utilisépourréaliserdesétireursplusexotiquesayantdesréponsesenphasespersonnalisées
maiségalementdesréponsesenamplitude.Modi erlaréponseenamplitudespe traled'un
étireur permet par exemple de ompenser les eetsde rétré issement par le gaintoujours
pour atteindre les durées les plus ourtes possibles en onservant le spe tre le plus large