Des lasers à fibre efficaces et puissants dans l'infrarouge moyen
Les lasers dans l'infrarouge moyen à base de cristaux sont déjà bien au point, mais les lasers à fibre sont récemment venus les concurrencer. En effet, les lasers à fibre dans l'infrarouge moyen (de 2 à 5 μm) continuent de progresser, grâce aux fibres optiques dopées de plus haute qualité et aux matériaux semi-conducteurs qui sont développés pour cette gamme de fréquences. Les scientifiques du projet MIDFIL (Mid-infrared fibre lasers) ont enregistré des résultats notables, qui devraient faire progresser davantage le développement de lasers à fibres dans l'infrarouge moyen. L'un de leurs résultats majeurs a été de concevoir des modèles uniques de lasers en cascade à fibre de fluorure, dopées à l'erbium et à l'holmium. Les scientifiques ont utilisé les ultraviolets et des techniques holographiques pour fabriquer des réflecteurs (ou réseaux) de Bragg distribués, sur une fibre de silice. Grâce aux ultraviolets, ils ont gravé le réseau de Bragg sur une fibre de fluorure, avec une concentration élevée de dopage au cérium. Les chercheurs ont exploré un grand nombre de techniques pour le fonctionnement pulsé, comme la commutation Q et le verrouillage de mode. Pour la première fois, ces techniques ont été étudiées de manière approfondie pour les transitions laser à 2 et 3 μm, dans l'holmium excité. Les scientifiques ont notamment effectué la démonstration d'une fibre ZBLAN à commutation Q passive, aux alentours de 3 μm, en utilisant un isolant topologique et la commutation passive d'un laser à fibre de fluorure. Ils ont aussi conçu un nouveau miroir absorbeur saturable à semi-conducteur (SESAM), et obtenu la commutation Q passive d'un laser à fibres de fluorure utilisant ce miroir. Un autre résultat majeur a été la démonstration d'un laser à fibre, à auto-démarrage et verrouillé passivement en mode, basé sur un miroir de bouclage non linéaire. Les scientifiques ont utilisé un réseau de fibres incliné à 45 degrés pour effectuer la démonstration d'un laser à fibres en verrouillage de mode, basé sur une rotation de polarisation non linéaire. L'équipe a fabriqué les composants adéquats, tels que filtres et réseau de fibres, trouvant des méthodes efficaces pour une amplification performante des impulsions. Les résultats ont été diffusés via des séminaires et des ateliers. La collaboration avec quatre universités et deux entreprises devrait conduire à des lasers à fibre puissants, dans l'infrarouge moyen, mais aussi positionner l'UE comme leader de ce domaine de recherche.
