Le groupe Laser et Électronique des Fibres de l'Université des Sciences et Technologies de Wrocław, en Pologne, est à la pointe de la technologie des lasers à fibres et de la spectroscopie laser des gaz. Mettant l'accent sur la recherche fondamentale et les applications concrètes, le groupe explore un large éventail de processus optiques non linéaires et de techniques de conversion de fréquence. Son approche interdisciplinaire, qui allie photonique et science des matériaux, ouvre la voie aux systèmes laser de nouvelle génération, aux méthodes de mesure de précision et au développement de notre compréhension des interactions lumière-matière
L'objectif principal de cette recherche est d'exploiter les cristaux non linéaires pour une conversion de fréquence hautement efficace, permettant ainsi la création de sources de lumière cohérentes et accordables pour la spectroscopie laser haute résolution et l'imagerie biomédicale. Grâce à des techniques telles que la génération de seconde harmonique (GSH), la génération de fréquence différence (GFD) et l'oscillation paramétrique optique (OPO), il est possible de générer des sources de lumière cohérentes et accordables. La région infrarouge moyen est particulièrement importante car elle coïncide avec les modes de vibration de nombreuses espèces moléculaires, permettant une analyse moléculaire très sensible et précise. Par ailleurs, la génération de longueurs d'onde visibles est essentielle pour les applications d'imagerie biomédicale, telles que l' µm de la rétine. Cette recherche est cruciale pour le développement des dispositifs et méthodologies photoniques de nouvelle génération utilisés dans les applications d'imagerie environnementale et biomédicale
L'utilisation de la technologie Covesion PPLN
La production de lasers à fibre de haute qualité et de systèmes de spectroscopie laser de précision exige des solutions de conversion de fréquence fiables et performantes. Les cristaux non linéaires SHG et DFG de Covesion ont été sélectionnés pour leurs excellentes propriétés d'accord de phase, leur haute qualité optique et leurs performances robustes dans les applications de conversion de fréquence.
Les cristaux SHG de Covesion, conçus pour les longueurs d'onde de 1064 nm et 1550 µm , ont été utilisés pour convertir µm impulsions de l'ordre du microjoule issues de lasers à fibre à résonance solitonique dissipative. Le procédé SHG a permis d'accéder à des composantes de plus haute fréquence avec un rendement énergétique amélioré, ce qui a considérablement favorisé l'étude des effets optiques non linéaires et la mise en forme des impulsions laser. La disponibilité de cristaux de différentes longueurs a permis d'optimiser le rendement de conversion et d'adapter le signal de sortie à des conditions expérimentales spécifiques.
Les cristaux DFG de Covesion, permettant le mélange des longueurs d'onde de 1064 nm et 1550 nm, ont été utilisés pour générer des faisceaux laser dans la gamme infrarouge moyen (3–4 µm), essentielle pour les applications de spectroscopie laser de précision. Leur rendement de conversion élevé et leur stabilité optique ont permis la production de sources lumineuses infrarouges moyens, pulsées ou continues (CW), indispensables pour la spectroscopie moléculaire et la détection environnementale.
Grâce aux cristaux non linéaires de Covesion, le groupe Laser et Électronique des Fibres a considérablement amélioré sa capacité à réaliser une conversion de fréquence non linéaire efficace et contrôlée. La large plage d'accord de phase, le seuil d'endommagement élevé et les performances constantes de ces cristaux dans diverses conditions expérimentales les ont rendus indispensables. Leur fiabilité a permis à la recherche de se concentrer sur la physique fondamentale des lasers et la spectroscopie, sans se soucier de la dégradation des matériaux ni des pertes d'efficacité. La qualité et les performances des produits Covesion ont directement contribué au succès des travaux expérimentaux et ont joué un rôle crucial dans l'avancement de la recherche, permettant le développement de nouvelles sources laser infrarouges moyennes et l'amélioration de la précision des mesures spectroscopiques.
Pourquoi la coversion
« Le service client de Covesion s'est montré extrêmement réactif et compétent sur le plan technique, nous offrant des conseils d'experts concernant les conditions d'accord de phase, la sélection des cristaux et l'optimisation des performances. Leur soutien a permis une intégration parfaite à nos expériences, nous permettant ainsi de nous concentrer sereinement sur des recherches novatrices. »
— Dr Karol Krzempek, professeur associé, Université des sciences et technologies de Wrocław
Références
- P. Bojęś, P. Jaworski et K. Krzempek, « Conversion de fréquence non linéaire d'impulsions de résonance solitonique dissipative par génération de seconde harmonique », dans IEEE Photonics Journal , vol. 16, n° 6, p. 1-8, décembre 2024, article n° 1502708, doi : 10.1109/JPHOT.2024.3477718. Mots-clés : {Mesure par faisceau laser ; Dispersion des fibres optiques ; Faisceaux laser ; Polarisation des fibres optiques ; Amplificateurs à fibres optiques ; Conversion de fréquence ; Mesure de variables optiques ; Impulsions optiques ; Coupleurs de fibres optiques ; Lasers à fibres dopées Erbi µm ; Résonance solitonique dissipative ; Génération de seconde harmonique ; Verrouillage de mode}
- P. Bojęś, P. Jaworski et K. Krzempek, « Synchronisation de lasers à résonance solitonique dissipative via une modulation de phase croisée et d'absorption croisée en cascade pour la génération d'impulsions verrouillées en mode infrarouge moyen », dans Laser Congress 2024 (ASSL, LAC, LS&C) , Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2024), article JW2A.1.
