Colloque

Caractérisation de fibre dopée Yb : Er et simulation d'amplificateur

Antoine Bellemare

Michel Duguay

Michel Têtu

Membre a labase

Antoine Bellemare

Résumé du colloque

Déjà les amplificateurs à fibre optique, dont le fonctionnement est indépendant du taux de transmission, ont commencé à remplacer les répéteurs électroniques pour amplifier les signaux transmis dans les systèmes de communications optiques. Ces amplificateurs ont aussi l'avantage de pouvoir amplifier simultanément plusieurs signaux à des longueurs d'ondes différentes. Dans un amplificateur à fibre, la lumière du laser pompe est combinée à celle du laser de signal dans la fibre amplificatrice par un coupleur dichroïque. La sortie de l'amplificateur est munie d'un isolateur optique afin d'éviter les réflexions parasites. Avant de construire un amplificateur à fibre dopée à l'erbium, il faut d'abord caractériser notre milieu amplificateur, i.e. la fibre dopée à l'erbium (Er). Cette caractérisation comprend la mesure de l'absorption de la pompe en fonction de la longueur d'onde et des coefficients de gain et de perte dans la bande de 1450 à 1600 nm. Ensuite avec les données expérimentales obtenues, qui servent de fichier d'entrée à un programme de simulation, on peut déterminer la longueur optimale du milieu de gain en fonction de paramètres tel que la puissance et la longueur d'onde du signal et de la pompe. Le co-dopage de la fibre à l'Er avec de l'ytterbium (Yb) a pour effet d'élargir la raie d'absorption de la fibre autour de 980 nm de sorte que la fibre est passablement absorbante entre 800 et 1100 nm. Il est alors possible d'utiliser un laser Nd:YAG (l=1064 nm) haute puissance pour pomper le milieu de gain et ainsi obtenir une puissance de saturation élevée et un fort gain à petit signal. Le principe sous-jacent à ce phénomène est que la transition 2F7/2-2F5/2 des ions d'Yb absorbe très fortement la pompe et que par couplage ionique il y a transfert coopératif d'énergie vers le niveau 4I11/2 de l'Er qui est énergétiquement près du niveau 2F5/2 de l'Yb. Diverses configurations de pompe (co-propagation, contre-propagation, double propagation) seront analysées. Nous comparerons les simulations avec des résultats expérimentaux.

Contexte

Section :

Optique guidée et photonique 4

Thème du colloque :

Optique guidée et photonique 4

Hôte : Université McGill

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Titre du colloque :

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