Résumé

MC06a-03

Dynamiques des grands ensembles de solitons en cavité laser

Dr Caroline LECAPLAINa

a Laboratoire I.C.B. UMR C.N.R.S. 6303 - Dijon, FRANCE

Les lasers à fibre à verrouillage de modes constituent des sources d’impulsions ultra-courtes attractives, utiles pour de nombreuses applications quand ils opèrent en régime stable. Ils constituent également une plateforme idéale pour des études fondamentales, autorisant l’exploration de dynamiques complexes en milieu dissipatif non-linéaire.

L’utilisation récente du concept de soliton dissipatif permet d’une part de comprendre sous un nouvel éclairage la stabilité des impulsions produites par ce type de lasers et d’autre part d’interpréter avec succès des dynamiques de comportement observées dans ces lasers auquel l’Université de Dijon a grandement contribué [1]. L’existence et la formation du soliton dissipatif sont beaucoup plus complexes que celles des solitons conservatifs et résultent d’un double équilibre couplé entre, d’une part la non-linéarité et la dispersion chromatique et d’autre part le gain et les pertes.

La dynamique non-linéaire des lasers à fibre à verrouillage de modes recèle encore de nombreuses surprises, en particulier pour les régimes multi-impulsionnels obtenus sous l’effet d’un fort pompage, où de nombreux solitons peuvent interagir dans la cavité. L’étude des comportements collectifs de grands ensembles de solitons en milieu dissipatif non-linéaire est un sujet de recherche récent aux analogies fascinantes avec d'autres domaines de la physique, comme l’hydrodynamique, par exemple. Nous présenterons les dynamiques expérimentales observées récemment à Dijon et en particulier celle qui a permis la première observation expérimentale d’ondes scélérates optiques dissipatives en cavité laser [2].

[1] Ph. Grelu and N. Akhmediev, “Dissipative Solitons for Mode-locked Lasers”, Nature Photonics 6, 84 (2012).

[2] C. Lecaplain, Ph. Grelu, J. M. Soto-Crespo, N. Akhmediev, “Dissipative Rogue Waves Generated by Chaotic Pulse Bunching in a Mode-Locked Laser”, Phys. Rev. Lett. 108, 233901 (2012).