LPL - Laboratoire de Physique des Lasers

Métrologie, Molécules et Tests Fondamentaux (MMT)

L’équipe Métrologie, Molécules et Tests Fondamentaux développe des expériences de spectroscopie moléculaire à ultra-haute résolution dans l’infrarouge et de métrologie des fréquences optiques.

Ses projets de recherche sont regroupés autour des axes suivants :

 

Peigne de fréquences compact

Frédéric Du-Burck, Vincent Roncin, Amine Chaouche Ramdane (doctorant)


L'objectif de ce projet de recherche initié récemment est d'explorer les potentialités des lasers auto-pulsés à semi-conducteurs pour la réalisation de systèmes compacts dans le domaine de la métrologie des fréquences. Lorsqu’elles sont alimentées par un courant continu, ces sources émettent spontanément un peigne de fréquences. Le verrouillage passif des modes résulte d’un mécanisme de mélange à quatre ondes associé à la modulation de la densité de porteurs au sein du semi-conducteur.

 

Pour l’étude de ces sources, nous avons développé un dispositif de caractérisation de la stabilité de la fréquence optique basé sur des diodes laser à cavité externe (ECLD) dont les fréquences optiques sont verrouillées sur les modes de deux cavités de transfert (une cavité confocale et une cavité en anneau à fibre), référencées à un signal optique ultra-stable envoyé par fibre à notre laboratoire par le Syrte (Observatoire de Paris). Nous disposons ainsi de sources accordables sur une plage de 100 nm présentant une stabilité de fréquence de 200 Hz sur plus de 1000 secondes (10-12).

 

La source auto-impulsionnelle étudiée est une diode laser à verrouillage de mode InGaAs à bâtonnets quantiques (QD-MLLD) dont le spectre optique s'étend sur 10 nm autour de 1550 nm. Son taux de répétition est de 10 GHz. Nous avons montré que la stabilité de la fréquence d'un ECLD stabilisé peut être transférée à un mode du peigne du QD-MLLD par injection optique assistée par une stabilisation optoélectronique : la largeur spectrale du mode est divisée par un facteur 1000 (de 50 MHz à 50 kHz) et sa stabilité à long terme est celle du laser maître. En outre, nous avons récemment montré que cette stabilité était transférée à tous les modes du peigne du laser QD-MLLD.

 

Contacts

Frédéric Du-Burck, Vincent Roncin

 

Références

  1. Pierre Grüning , Amine Chaouche Ramdane, Vincent Roncin and Frédéric Du-Burck,
    Frequency Stability Transfer demonstration at 1.5µm over 80 nm with an All-Fibered Ring Cavity,
    Soumis à Optics Letter.
  2. Amine Chaouche Ramdane, Pierre Grüning, Vincent Roncin, and Frédéric Du-Burck,
    Compact Metrological Frequency Comb Stabilized with Optical Injection Locking Assisted by Long-term Optoelectronic Correction,
    CLEO EUROPE 2017 / Novel sensing schemes, CH-4 Oral presentation.
  3. Amine Chaouche Ramdane, Pierre Grüning, Vincent Roncin, and Frédéric Du-Burck,
    Frequency Stability Transfer by Optical Injection Locking into a Semiconductor Frequency Comb,
    EFTF 2017 / Optical Frequency Standards and Applications II Poster session C3P-L.
  4. A. C. Ramdane, P. Grüning, V. Roncin & F. Du-Burck,
    Stability transfer at 1.5 μm for metrological applications using a commercial optical cavity,
    Applied Optics, 56 (1), 8-14, (2017).
  5. Pierre Gruning, Amine Chaouche-Ramdane, Min Lee, Vincent Roncin, Frédéric Du-Burck, Stéphane Trebaol, Pascal Besnard,
    Stabilisation et reduction de la largeur de raie d’un laser accordable autour de 1,55 μm avec une cavite en anneau fibrée et référencée,
    Journées Nationales d’Optique Guidées, Optique Bordeaux 2016, 4-7 juillet 2016.
  6. Amine Chaouche Ramdane, Pierre Grüning, Vincent Roncin et Frédéric Du-Burck,
    Transfert de stabilité au moyen d’une cavité,
    COLOQ, 4-7 juillet 2016, Bordeaux.
  7. Amine Chaouche Ramdane, Vincent Roncin et Fréderic Du-Burck,
    Stabilisation d’un peigne de fréquences issu d’un laser fabry-perot a semiconducteurs à base de bâtonnets quantiques,
    Optique Bretagne 2015, Rennes 6-9 juillet 2015.
  8. Amine Chaouche Ramdane, Vincent Roncin, Fabrice Senotier, Alexandre Shen et Féderic Du Burck,
    Premiers résultats sur la réduction de la largeur des modes optiques de lasers auto-impulsionnels à base de semi-conducteurs à 1,55 μm,
    34èmes Journées Nationales d’Optique Guidée (JNOG2014)  Nice 29-31 octobre 2014.

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