Phénomènes dynamiques dans les microrésonateurs à modes de galerie passifs ou actifs - Université de Rennes Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2010

Phénomènes dynamiques dans les microrésonateurs à modes de galerie passifs ou actifs

Résumé

Dans cette communication nous présentons une étude théorique et expérimentale des effets dynamiques obtenus dans des microrésonateurs à modes de galerie passifs ou actifs. En particulier, nous analysons la réponse linéaire de ces systèmes lorsqu'ils sont excités à l'aide d'un signal dont la fréquence est modulée linéairement. Les résonateurs à hauts facteurs de qualité (Q) constituent des systèmes dispersifs qui peuvent être utilisés pour contrôler la vitesse de groupe de la lumière. Comme c'est le cas pour les systèmes atomiques, les propriétés dispersives de ces structures artificielles sont dépendantes de leur absorption ou de leur gain. Pour cette raison, les résonateurs actifs sont intéressants pour des applications comme lignes dispersives ou à retard optiques reconfigurables. Outre la fabrication des résonateurs, dans l'objectif d'applications pratiques, la première étape consiste à définir un protocole expérimental permettant d'obtenir une description complète et fiable de résonateurs passifs ou actifs à très forts facteurs Q (10^8-10^9). La méthode de " cavity ring down spectroscopy " peut être adaptée pour mesurer les paramètres essentiels que sont la finesse, l'absorption ou le gain externes ainsi que la dispersion induite de microrésonateurs optiques. Nous montrons ici, les premiers résultats sur l'observation du phénomène de " ringing " i) dans un microrésonateur à modes de galerie passif en présence de couplage modal ii) dans une microsphère à modes de galerie en silice dopée à l'Er3+. Dans un microrésonateur à mode de galerie de grande finesse (>10^5) le couplage modal entre les modes co- et contra-propagatifs provient de la rétrodiffusion Rayleigh. Apparaît alors un éclatement de la fréquence de résonance dans le spectre de transmission du résonateur. Cette singularité dans le spectre empêche une déduction simple des paramètres linéaires du résonateur. Nous montrons ici que l'analyse dynamique de la réponse du résonateur permet de le caractériser complètement et de déduire précisément la force du couplage entre les deux modes. La sensibilité de la méthode pourrait être mise à profit dans des protocoles démontrés récemment de mesure de taille de nano-particules diffusantes. Dans le cas des microrésonateurs actifs, nous montrons à l'aide de notre méthode expérimentale que ces systèmes miniaturisés très simples permettent d'obtenir à la fois un retard de groupe très important (équivalent à plusieurs centaines de mètres de fibres optiques) et une amplification optique (jusqu'à 20 dB) du signal retardé.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-00504912 , version 1 (21-07-2010)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00504912 , version 1

Citer

Stephane Trebaol, Yannick Dumeige, Patrice Féron. Phénomènes dynamiques dans les microrésonateurs à modes de galerie passifs ou actifs. Journée du Groupement De Recherche "Ondes" (GDR "Ondes"), May 2010, Lille, France. ⟨hal-00504912⟩
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