Oscillateur Mamyshev pour des impulsions ultra-courtes énergétiques à haut taux de répétition

Contexte :

Actuellement, de nombreuses applications industrielles, médicales et scientifiques sont basées sur l’utilisation d’impulsions laser ultra-courtes. Depuis quelques années, les oscillateurs à blocage de modes à état solide permettant de délivrer de telles impulsions ultra-courtes, longtemps prédominants, sont remplacés par des lasers à fibres optiques alliant robustesse, bas coût et faisceaux de grande qualité.
Néanmoins, encore récemment, l’énergie par impulsion disponible en sortie de ces lasers fibrés restait bien inférieure à celle obtenue avec les oscillateurs à état solide. Aujourd’hui, ce problème semble en voie d’être totalement résolu grâce à l’utilisation d’un nouveau type d’architecture laser appelé oscillateur Mamyshev.

Objectif de la thèse :

Dans le cadre d’une collaboration existante entre la société Amplitude (Pessac), leader mondial des lasers à fibres ultra-courts, le CEA CESTA et le laboratoire PhLAM (université Lille), nous recherchons un(e) doctorant(e) CIFRE dont l’objectif sera de développer un oscillateur Mamyshev à haut taux de répétition pour des applications industrielles.

Déroulement de la thèse :

Après une étape de prise en main des outils numériques déjà développés et d’un prototype d’oscillateur Mamyshev existant déjà au CEA Cesta, il s’agira dans un premier temps de tester et valider une nouvelle stratégie de démarrage de cet oscillateur. Toujours sur l’oscillateur existant, il s’agira également de finaliser des études expérimentales et numériques sur l’impact de certains paramètres de la cavité sur le régime de fonctionnement et les performances de l’oscillateur.
Dans un second temps, après une étape de dimensionnement (modélisation numérique), le ou la doctorant(e ) aura pour objectif de développer et d’optimiser un nouvel oscillateur Mamyshev entièrement fibré capable de délivrer des impulsions énergétiques (gamme nanojoule) à haute cadence (>50MHz).
L’étudiant(e) aura également pour objectif de démontrer la capacité à comprimer ces impulsions en dessous de 50fs. Enfin, en fonction des résultats, la réalisation d’un prototype industriel pourra être envisagée.
Le(la) doctorant(e) sera embauché(e) par la société Amplitude (PESSAC) dans le cadre du dispositif CIFRE.
Son temps de travail sera réparti entre le CEA CESTA et la société Amplitude. Un suivi régulier sera effectué par le laboratoire PhLAM (université Lille).

DIRECTEUR DE THESE

Olivier VANVINCQ
olivier.vanvincq@univ-lille.fr

ECOLE DOCTORALE

ED 104
Sciences de la matière, du Rayonnement et de l’environnement (SMRE)
Université des Sciences et Technologies de Lille
59655 Villeneuve d’Ascq cedex

ENCADRANT

Florent SCOL
florent.scol@cea.fr

CENTRE

Cesta
BP 2
33114 Le Barp
Tél. : 05-57-04-40-00