Groupe Matériaux Non Linéaires et Applications MANOLIA

Pôle Nano-Photonique
et Information Quantique

Groupe Matériaux Non Linéaires et Applications MANOLIA
Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique
UMR 8501 du CNRS, de l'Institut d'Optique et de l'Université Paris-Sud
Mireille Cuniot-Ponsard, Philippe Delaye, Nicolas Dubreuil, Jean-Michel Jonathan, Robert Frey, Gilles Pauliat, Gérald Roosen, Sylvie Yiou
http://www.institutoptique.fr
Gerald.roosen@iota.u-psud.fr
Gilles.pauliat@iota.u-psud.fr
Fibre à cristal photonique à cœur très non linéaire

    L'apparition récente des fibres à cristal photonique avec leurs propriétés de propagation originales ouvre la porte à de nouveaux dispositifs nonlinéaires dans lesquels le cœur de silice est remplacé par un liquide ou un gaz à forte susceptibilité nonlinéaire. Le cristal photonique constituant la gaine de ces nouvelles fibres assure un guidage optimal même avec un cœur de faible indice, ce qui serait inaccessible autrement. On combine alors la forte nonlinéarité du cœur avec une grande longueur d'interaction et un fort confinement de la lumière ouvrant ainsi la porte à des composants efficaces. Ces travaux sont illustrés sur la photo où l'on voit la première raie Stokes de diffusion Raman stimulée dans de l'éthanol remplissant le cœur d'une fibre à cristal photonique à cœur creux.




Cristaux photoniques non linéaires

Une des caractéristiques importantes des cristaux photoniques est de pouvoir fortement ralentir la lumière en bord de bande interdite ou sur un défaut du cristal. La localisation de la lumière qui en résulte et qui conduit à la forte augmentation de l'intensité dans la structure sera alors particulièrement favorable pour ses propriétés nonlinéaires. Un tel effet est visible dans l'expérience présentée de mélange à quatre ondes dans un cristal photonique 1D dans laquelle on peut voir la forte augmentation de la réflectivité conjuguée en phase qui coïncide à la chute de réflectivité caractéristique du bord de bande d'un cristal photonique.