Academic literature on the topic 'Fibre à coeur creux'

À partir d’une comparaison de l’enquête Génération 98 en France et de l’enquête de suivi auprès des diplômés au Canada, nous proposons une quantification des bifurcations professionnelles en début de vie active. Nous montrons que les bifurcations professionnelles des diplômés sortants du postsecondaire sont près d’1½ fois plus nombreuses au Canada qu’en France. Cette différence s’explique par des réorientations professionnelles plus fréquentes sur le marché du travail canadien que français, tandis que la capacité des formations à prédire les destinées professionnelles reste similaire dans les deux pays. L’analyse des ingrédients nationaux de ces bifurcations tend à montrer que les politiques publiques canadiennes conduisent à davantage de réorientations professionnelles que les politiques françaises, en favorisant le retour aux études et en creux compte tenu de statuts d’emploi proposés aux jeunes diplômés relativement moins protecteurs qu’en France. En sens inverse, les formations pour devenir enseignants et le passage par le doctorat accroissent les chances de bifurquer en France alors qu’ils les réduisent au Canada. Enfin, certains diplômés français réussissent à tirer parti de leur période de chômage pour entreprendre une réorientation professionnelle.

Les travaux sur la sécurité frontalière ont clairement établi que les technologies se situent au coeur de la reconstitution des activités de police frontalière et de l’espace occupé par les frontières. Cet article a pour but d’ouvrir ces perspectives vers le monde peu étudié des douanes, c’est-à-dire là où l’on se préoccupe de la traçabilité des marchandises et des déplacements des travailleurs du transport. En nous appuyant sur une recherche de terrain menée dans les divisions « commerciales » de cinq postes frontaliers canadiens, nous posons la question des effets concrets de l’intégration des technologies dans les procès de travail douaniers. Nous nous penchons sur la manière dont les douaniers se constituent comme acteurs de sécurité, mais également sur les pratiques quotidiennes des professionnels de la sécurité frontalière, les conditions de travail et les relations intraorganisationnelles au sein de ces agences de sécurité frontalières. En effet, plutôt qu’une efficience accrue qui serait obtenue par le recours aux technologies, cette intégration présente des écueils qui révèlent, en creux, des luttes d’influence entre acteurs de terrain et cadres intermédiaires avec, en trame de fond, la déqualification et l’automatisation du travail douanier.

Ce travail évalue la pertinence d’une analyse en ondelettes appliquée à la consommation en eau potable, afin d’établir les habitudes de consommation des usagers et de détecter des changements. Cette démonstration exploite une série d’observations de débit au pas de temps horaire, couvrant une période de dix semaines dont le congé des Fêtes de fin d’année, tirée du réseau de distribution d’eau potable de la ville de Québec, Canada. Les résultats confirment la non-stationnarité du débit pour la gamme de périodes à l’étude, soit de 2 à 256 heures. Le principal cycle, qui explique la moitié de la variance naturelle de la série, possède une période de 24 heures dont l’intensité non stationnaire décrit un cycle de sept jours avec des pointes le dimanche matin et des creux au coeur de la semaine de travail. Le second cycle, responsable de plus du tiers de la variance, possède une période de 12 heures dont l’intensité suit également (mais un peu moins clairement) un cycle de sept jours avec des pointes la semaine et des creux le week-end. Ce comportement diffère pendant le congé des Fêtes de fin d’année, lorsque presque toute la variance naturelle est expliquée par la composante 24 heures de la série.

Les applications telles que la détection de polluant où les contre-mesures optroniques nécessitent aujourd’hui des sources émettant dans la bande II de l’infrarouge (2,5- 5μm). Actuellement cette fenêtre spectrale ne dispose pas de source à la fois compacte, robuste et possédant une bonne qualité de faisceau. Afin de répondre à cette demande, la conversion d’une source classique vers les grandes longueurs d’onde par diffusion Raman stimulée dans une fibre à coeur creux est étudiée. Une première architecture utilisant une fibre à bande interdite photonique étirée est étudiée. La réalisation démontre la possibilité de cascader cinq ordres Raman tous en conservant une émission monomode transverse. Ce sont ensuite les fibres à large périodicité permettant de guider la lumière sur plusieurs octaves qui sont étudiées. Les premières fabrications ouvrent des potentialités pour la diffusion Raman utilisant des gaz à fort décalage
Applications such as pollution control or countermeasures have a need in mid infrared sources (2. 5-5μm). Nowadays, compact, robust sources with a good beam quality are not available in this spectral range. To overcome this limitation, we study the conversion of usual sources by stimulated Raman scattering in hollow-core fibre. A proposal uses a hydrogen-filled tapered hollow-core photonic bandgap fibre as a wavelength converter. First results demonstrate the ability to convert the pump toward fifth Stokes order with a monomode beam profile. Then, large pitch hollow-core fibre allowing air-guiding over a broad spectral range are studied. Characterisation of the fabricated fibres paves the way to stimulated Raman scattering with large shift gases

Cette thèse présente le développement d'un micro-endoscope non-linéaire flexible et fortement multimodal. Il est basé sur une fibre optique à cœur creux à courbure négative qui rend possible le déport d'impulsions très courtes et intenses pour une gamme étendue de longueurs d'onde, sans distorsion temporelle ni spectrale significative. Une large double gaine de silice, guidant grâce à une fine couche de polymère de bas indice, entoure la microstructure et permet de collecter et contre-propager les signaux non-linéaires par la même fibre que la transmission du signal source. Afin de diminuer grandement la taille du mode en sortie de fibre, son extrémité distale est fonctionnalisée soit par l'insertion d'une bille de silice dans son cœur, soit par la soudure d'une fibre à gradient d'indice. Une surface large de plusieurs centaines de microns est scannée grâce à un tube piezo-électrique doublement résonant attaché à la fibre et donnant lieu à un profil en spirale. En plus d'un micro-objectif, il est inséré dans un tube métallique bio-compatible de 3~mm de large, formant une tête endoscopique compacte. Des images endsocopiques de tissus biologiques, dont des échantillons frais et non marqués, sont démontrées pour la première fois en utilisant la fluorescence par absorption à trois photons (3PEF), mais également la fluorescence par absorption à deux photons (2PEF), la génération de seconde (SHG) ou troisième (THG) harmonique, et la dispersion cohérente Raman anti-Stokes (CARS). Ce système est actuellement en cours de commercialisation par Lightcore Technologies. Une nouvelle méthode de séparation des signaux d'excitation et de collection est également proposée, basée sur un coupleur de fibre creuse à double gaine. L'utilisation de deux verres différents rend la fabrication possible, même avec une étape de fusion, sans affecter la microstructure creuse de la fibre. Des performances jusqu'à 70~% du système utilisé actuellement sont mesurées et des images de tissus biologiques non marqués sont obtenues, démontrant les possibilités d'application pour l'endoscopie non-linéaire
This thesis presents the development of a highly multimodal flexible nonlinear micro-endoscope. It is based on a negative curvature hollow core fiber, allowing the delivery of ultrashort and intense optical pulses over a wide spectral band without significant temporal nor spectral distortion. A large silica double clad, guiding via a thin layer of low index polymer, surrounds the microstructure and enables the nonlinear signals to be collected and back propagated through the same fiber as the excitation source. The fiber distal tip is functionalized by addition of either a silica bead inserted into its hollow core or a graded index fiber spliced to its endface, allowing to significantly reduce the mode size at the fiber output. Scanning over an area of several hundreds of microns is provided by a doubly resonant piezoelectric tube attached to the fiber tip to create a spiral scan. Along with a fixed objective, it is encased inside a 3~mm large bio-compatible steel tube, making for a compact endoscope head. Endoscopic imaging of biological tissues, including fresh and unlabeled samples, is demonstrated for the first time using three photon excited fluorescence (3PEF), as well as two photon excited fluorescence (2PEF), second (SHG) and third (THG) harmonic generation, and coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS). This system is currently commercialized by Lightcore Technologies. A new scheme is also proposed for the separation of excitation and collection signals, based on a hollow-core double clad fiber coupler. Two different glass materials are used, making the fabrication possible, even with a fusion step, without affecting the hollow microstructure. Performances up to 70~% of the currently used scheme are measured, and images of unstained biological tissues are presented to demonstrate its applicability in nonlinear endoscopy

Les lasers de durées ultra-courtes, de l’ordre de la centaine de femtoseconde, sont actuellement des outils incontournables pour bon nombres d’applications industrielles ou académiques. Cependant leurs durées restent limitées par la technologie même de ces dispositifs. Par ailleurs, le développement de nouvelles fibres optiques microstructurées offre un guidage d’impulsions de hautes énergies dans des milieux gazeux permettant de ce fait la génération d’effets non-linéaires moteurs aux dynamiques de compression et de post-compression. Les travaux de cette thèse s’inscrivent donc dans ce contexte. Les études de dynamiques de compression d’impulsions ultra-courtes sont ainsi présentées. Les démonstrations d’auto-compression et de post-compression ont été faites à des longueur d’ondes de 343 nm et 1030 nm pour des régimes d’énergies allant de quelques microjoules à plusieurs centaines de microjoules pour des puissances moyennes jusqu’à 100 W. Des compressions de facteur 29 sont présentées faisant passer des impulsions de 580 fs à 19 fs via une dynamique de compression solitonique. De plus, cette technologie s’est vu intégrée dans une plateforme industrielle installée chez différents clients
Ultra-short pulse laser, hundred femtoseconds, are currently an essential tool for many industrial or academic applications. However, their duration remains limited by the technology which composed this device itself. In addition, development of new microstructured optical fibers offers high-energy pulse guidance in gaseous media, thus allowing the generation of non-linear effects, key parameter for pulse compression and post-compression dynamics. The work of this thesis is therefore part of this context. Studies of ultra-short pulse compression dynamics are presented. Self-compression and post-compression are demonstrated at wavelengths ranging from 343 nm to 1030 nm with energy from few microJoules to several hundred microJoules and average power up to 100 W. Factor 29 of compressions are presented, with solitonic dynamic pulse with duration of 580 fs are compressed down to 19 fs. In addition, this technology has been integrated into an industrial platform installed at various customers' sites

Les atomes froids sont des systèmes quantiques versatiles qui permettent l’étude de nombreux phénomènes quantiques grâce à des outils précis et un contrôle avec un haut degré de précision. De nombreuses expériences exploitent ces systèmes pour explorer des phénomènes d’organisation spontanée : des systèmes initialement désordonnés subissant une transition de phase vers un état ordonné sous l’effet des interactions entre leurs constituants. La plupart des études dans ce domaine utilisent des atomes confinés dans des cavités. Cependant, ces cavités imposent des restrictions sur les modes de lumière qui interagissent avec les atomes,prédéterminant ainsi la géométrie du système. Certaines expériences utilisant des cavités annulaires, dépourvues d’onde stationnaire, offrent un degré de liberté supplémentaire.Dans notre expérience, nous visons à aller encore plus loin : L’expérience qu’on a développé et décrite dans cette thèse a pour objectif de provoquer la cristallisation spontanée d’atomes froids en espace libre. En confinant les atomes dans une fibre à cœur creux (HCF), nous nous concentrons sur une seule dimension, considérant que les atomes sont en espace libre dans la direction longitudinale de la fibre. Le cristal d’atomes froids serait formé par des interactions de longue portée induites par la lumière avec laquelle ils, générant simultanément un cristal de lumière qui n’existait pas initialement. Au-delà d’un seuil d’intensité lumineuse, ces interactions biseraient la symétrie de translation du nuage atomique, avec un pas déterminé uniquement par les caractéristiques du nuage et de la lumière et non pas par une onde stationnaire.Ce type d’expérience pourrait contribuer à l’étude des interactions de longue portée, des mécanismes de formation des cristaux et pourrait trouver des applications dans les simulations quantiques ou les capteurs de champs magnétiques.Enfin, un aspect important est que la taille des expériences d’atomes froids reste généralement trop grande pour permettre des mesures en dehors des chambres à vide. Or, dans le cas de capteurs atomiques, les forces mesurées dépendent souvent de l’inverse de la distance par rapport aux champs observés. Il est donc crucial de tendre vers la miniaturisation des expériences d’atomes froids. Bien que d’autres travaux exploitent des HCF, cette expérience est unique en ce qu’elle connecte deux chambres à vide via une HCF, avec pour objectif l’utilisation d’atomes froids comme capteurs de champs magnétiques entre les chambres. Cela constitue une avancée vers des dispositifs plus compacts pour les expériences d’atomes froids.Ce projet a débuté avec mon doctorat. Dans ma thèse, je présente le développement et la construction de cette nouvelle expérience, ainsi que les premiers résultats concernant la source d’atomes froids, le chargement d’atomes dans la fibre à cœur creux, et une brève introduction aux phénomènes d’organisation spontanée
Cold atoms are versatile quantum systems that enable the study of numerous quantum phenomena through precise tools and a high degree of control. Many experiments use these systems to explore spontaneous organization phenomena : systems that are initially disordered undergoing a phase transition to an ordered state due to interactions between their constituents. Most studies in this field rely on atoms confined in cavities. However, such cavities impose the light modes interacting with the atoms by their boundary conditions,there by predetermining the final geometry the system. Some experiments using ring cavities,which lack standing waves, offer an additional degree of freedom. In our experiment, we aim to go even further: the experiment we developed and describe in this thesis aims to induce the spontaneous crystallization of cold atoms in free space. Since the atoms are not in a cavity, they are considered as in free space, even if they are radially confined within the fiber’s core. The quasi 1D geometry increases the light-atom interaction, needed to implement the long range interatomic forces required to trigger the phase transition towards a crystal structure The cold atom crystal would be formed by long-range interactions induced by the light interacting with the atoms, simultaneously generating a light crystal with an associated superradiant pulse, that did not initially exist. Beyond a certain intensity threshold, these interactions would break the translational symmetry of the atomic cloud, with a spacing determined only by the characteristics of the cloud and the light, rather than by a standing wave.This type of experiment could contribute to the study of long-range interactions, the mechanisms of crystal formation, and could find applications in quantum simulations or magnetic field sensors. Finally, an important aspect is that the size of cold atom experiments generally remains too large to enable measurements outside vacuum chambers. In the case of atomic sensors,the measured forces often depend on the inverse of the distance from the observed fields. It is therefore crucial to work towards the miniaturization of cold atom experiments. Although other studies exploit HCFs, this experiment is unique in that it connects two vacuum chambersvia an HCF, with the goal of using cold atoms as magnetic field sensors between the chambers.This represents a step towards more compact devices for cold atom experiments. This project began with my doctoral research therefore, in this thesis, I present the development and construction of this new experiment, as well as the initial results concerning the cold atom source, the loading of atoms into the HCF, and a brief introduction to spontaneous organization phenomena

Dans ce manuscrit, nous rapportons les développements, théoriques et expérimentaux, en cours à TRT ainsi qu’à TAV et au LAC, visant la réalisation d’un gyromètre résonant passif en fibre optique à cœur creux atteignant des performances permettant la navigation inertielle. Nous y décrivons mathématiquement l’effet Sagnac, effet relativiste à la base des mesures optiques dans les gyromètres. Ensuite, nous exposons en détail les méthodes utilisées à ce jour pour mesurer des rotations avec des gyromètres passifs par les différentes équipes de recherches. Nous explicitons les limitations de ces méthodes, et en quoi la fibre optique à cœur creux semble être la solution la plus prometteuse pour pallier les défauts des gyromètres passifs résonants actuels. Une partie de cette thèse est alors consacrée à l’étude des propriétés physiques des fibres à cœur creux (Kagomé et bande interdite photonique), telles que leur atténuation, leur capacité à maintenir la polarisation, et leur rétrodiffusion. Nous présentons la première mesure de zone aveugle (plage de faibles vitesses de rotations non mesurables par un gyromètre) dans un gyromètre résonant passif en fibre à cœur creux. Un modèle mathématique est posé pour expliquer le lien entre cette zone aveugle et la rétrodiffusion au sein de la cavité résonante. Nous décrivons ensuite un protocole expérimental permettant de s’affranchir de cette limitation dans notre gyromètre. Nous détaillons enfin la mise en œuvre de ce protocole et caractérisons les performances ainsi atteintes par notre gyromètre
In this manuscript, we report the theoretical and experimental developments at TRT, TAV and LAC, aiming the realization of a hollow-core passive resonant fiber optical gyroscope that can achieve navigation grade performances. We mathematically describe the Sagnac effect, which is a relativistic effect used to optically probe mechanical rotations. Then, we detail the state of the art in passive resonant fiber optical gyroscope development. We identify their limitations, and explain why the hollow core fiber seems to be the best solution to cope with the actual limitations of such gyroscopes. We then focus on two different types of hollow core fibers: Kagome and photonic bandgap. We evaluate their performances in terms of transmission, polarization holding and backscattering. We describe the first measurement of a lock in region in a hollow core fiber passive optical gyroscope, i.e the range of rotation rates that cannot be measured because of backscattering. A mathematical model is propounded to link the lock in to the backscattering of the cavity. We then discuss the experimental protocol that we implemented to circumvent this limitation. Finally, we characterize the performances of our gyroscope based on these features

Les lasers à fibre dopée aux ions de terre rare atteignent aujourdh'ui des puissances comparables à celle des lasers massifs. Ces lasers possèdent de nombreux avantages, tels une excellente dissipation thermique, une bonne qualité spatiale de faisceau, une compacité élevée et une très grande robustesse. La montée en puissance de ce type de laser est limitée aujourd'hui, par l'apparition d'effets non linéaires, aux niveaux de puissances actuels, qui perturbent le fonctionnement du laser et dégradent les qualités spatiales et spectrales des faisceaux émis. La plupart des recherches actuelles destinées à repousser ces limitations se concentrent sur l'accroissement de la taille du cœur de la fibre utilisée comme milieu à gain. Cette approche conduit généralement à limiter la concentration en dopant du milieu actif. Une voie alternative est explorée qui consiste à accroître simultanément la surface du cœur de la fibre et la concentration en terre rare du milieu actif. Dans un premier temps, une modélisation numérique complète des oscillateurs lasers continus à fibre dopée aux ions de terre rare est développée et validée expérimentalement. Dans un second temps une fibre combinant large cœur et fort niveau de dopage et offrant une émission unimodale par filtrage des modes d'ordre élevé à l'aide d'une gaine structurée est conçue. Ensuite, deux procédés de fabrication de fibre dopée aux ions de terre rare alternatifs au procédé MCVD sont développés. Le premier, consistant en une vitrification directe de poudre de silice, a permis d'obtenir un matériau de silice dopée à l'ytterbium extrêmement efficace et très homogène en terme d'indice de réfraction. Ce résultat permet d'envisager la fabrication de fibre à large cœur et fort niveau de dopage par ce procédé simple et peu coûteux. Le second, fonctionnant par assemblage étirage multiple, s'est révélé complexe et long à mettre en œuvre. Il n'a pas permis la fabrication d'une fibre offrant une émission unimodale. Cependant, le comportement homogène des matériaux structurés à une période voisine de la longueur d'onde de l'onde lumineuse a pu être vérifié expérimentalement
Rare earth doped fiber lasers have reached today output power similar to those obtained with others solid state laser. There are numerous assets to use this kind of laser like high efficiency, compactness, high spatial beam quality and excellent thermal properties. Increasing output power encounters today limitation related to the apparition of non linear effects, disturbing the laser behaviour and reducing spatial and spectral beam quality. Most of the researches on this matter focus on finding a way to increase core area of the fiber used as gain medium, leading to limitation on the concentration of rare earth in the active medium. An alternative way trying to increase simultaneously core area and rare earth concentration is explored here. First, full numerical modelisation of fiber laser is conducted and the modelisation is experimentally validated. Then active fiber combining large core and high rare earth concentration for singlemode laser emission working by high order modes filtering with layered cladding has been designed. Then two alternative fabrication process of active fiber alternative to MCVD are developed. The first one, which is direct vitrification of silica powder has produced ytterbium doped silica medium highly homogeneous for refractive index and exhibing high efficiency. This first result allows to consider the fabrication of large and highly doped core fiber with this fabrication process. The second, multi drawing process, has turn up to be long and complex process. It didn't allow to obtained singlemode fiber. Nevertheless, homogeneous behaviour of structured medium for pitch close to the wavelength has been experimentally verified

Le laser est un outil de plus en plus utilisé en milieu médical. Son usage nécessite une instrumentation adaptée à chaque application chirurgicale. Nous avons conçu et réalisé deux types d'instruments. Dans une première partie du mémoire, nous présentons un cathéter à fibre optique modifiée prévu initialement pour répondre à un cahier des charges correspondant à celui de l'angioplastie coronaire. Cet instrument, couplé à un laser à argon ionisé devrait trouver des applications dans d'autres spécialités telles que par exemple la gynécologie (débouchage des trompes utérines). Dans la deuxième partie du mémoire, nous nous sommes intéressés à la mise au point de guides d'onde creux pour transmettre le rayonnement d'un laser à CO2. Ces guides doivent servir à étendre les possibilités de traitement en arthrochirurgie du genou et en coëliochirurgie chez la femme. Pour chaque instrument, nous expliquons d'abord, les choix qui ont été faits au niveau des matériaux et des paramètres optogéométriques des constituants en fonction des résultats d'une étude théorique des effets physiques liés à l'utilisation de l'outil. Nous décrivons ensuite, les procédés de fabrication et d'assemblage de l'instrument puis, les expériences de caractérisation physique de celui-ci. Nous présentons alors, les premiers résultats expérimentaux

Le transport et la génération de forte puissance dans les fibres optiques sont aujourd’hui principalement limités par les effets non linéaires et problèmes thermiques engendrés par des densités de puissance trop importantes. Les structures originales de types LHDC (« Large and Highly Doped Core ») présentées pour la première fois dans ce manuscrit, permettent de s’affranchir de ces contraintes en combinant un large cœur (grande aire modale) et un fort niveau de dopage (faible longueur d’interaction). Le cœur actif est entouré d’une gaine résonante d’inclusions haut indice générant, via des couplages intermodaux optimisés, la délocalisation de l’énergie de l’ensemble des modes d’ordres supérieur supportés par le cœur tout en préservant le confinement du mode fondamental. Ce filtrage modal original favorise la discrimination par le gain de l’unique mode fondamental, garantissant ainsi la qualité spatiale du faisceau émis
Propagation and generation of high power in optical fibre are mainly limited by the nonlinear and thermal effects occurring when power density is too high. The original LHDC structures ("Large and Highly Doped Core") presented for the first time in this manuscript, can escape these limiting factor by combining a large core (i. E. Large mode area) and a high doping level (i. E. Low fibre length). The active core is surrounded by a resonant cladding made of high index inclusions. Thanks to optimized coupling relation between the core and the cladding rods, energy of high order modes of the core spreads over the cladding when the fundamental mode remains confined in the active region. This original modal filtering combined to gain discrimination guarantees the quality of spatial beam

Les effets non linéaires générés dans les fibres optiques sont devenus contrôlables avec l’apparition du cristal photonique. Il a été employé pour réaliser une fibre optique à coeur de silice à grande aire effective pour repousser le seuil d’apparition de ces effets. La conception et la caractérisation de cette fibre sont étudiées en détail. Le cristal photonique permet la propagation de la lumière dans un milieu d’indice faible comme l’air, matériau faiblement non linéaire, pour supprimer les effets non linéaires. La modélisation de fibres creuses est exposée, ainsi que nos premières réalisations et caractérisations. Une fibre composée d’un cœur liquide fortement non linéaire et d’indice faible peut également être employée pour exacerber des effets non linéaires et permettre la création de nouvelles sources optiques fibrées. La première réalisation de fibre à coeur liquide est présentée. Une théorie permettant la compréhension du guidage est développée et confirmée expérimentalement
Nonlinear effects in optical fibres were managed by means of photonic crystals (PC). On the one hand, such a metamaterial was employed to increase the threshold of appearance of nonlinear effects. Hence a silica core PC fibre exhibiting a large effective mode area was designed and fabricated. The subsequent characterization was studied in detail. Moreover, a properly designed PC allows propagation of light in a low index media such as air, which is a low nonlinear medium. Modelling of hollow core PC fibre was exposed together with our realizations and characterisations. On the other hand, specific properties of PC allow to propagate light in a highly-nonlinear low-index liquid filling the hollow core of a PC fibre so as to exacerbating nonlinear effects and creating novel optical sources. To the best of our knowledge, a low-loss liquid-core PC fibre was fabricated for the first time. A comprehensive theory of propagation was developed and confirmed by experiments