Cette thèse est consacrée à l’étude des comportements de propagation de solitons et des ondes dispersives dans les fibres optiques microstructurées avec un profil de dispersion variable. Le premier chapitre présente les propriétés générales de guidage, introduit les processus linéaires et non-linéaires dans lesquels les solitons et les ondes dispersives sont mis en jeu. Les étapes de fabrication des fibres optiques microstructurées sont décrites. Le deuxième chapitre est dédié à l’étude de la dynamique d’émissions de multiples ondes dispersives et de cascades d’ondes dispersives dans des fibres dont le zéro de dispersion évolue sinusoïdalement. Le troisième chapitre porte sur la transformation d’une onde dispersive en un soliton fondamental lorsqu’elle se situe en régime de dispersion anormale. Dans le dernier chapitre, un contrôle simultané de la longueur d’onde et de la durée des solitons ultra-courts est démontré sur une large gamme de paramètres grâce à l’utilisation de fibres optiques topographiques spécialement conçues à cet effet. / This thesis concerns the study of the propagation of solitons and dispersive waves in optical fibers with tailored longitudinal profiles. The first chapter presents the general guiding properties of an optical fiber, introduces the main linear and non-linear process involved in solitons and dispersive waves propagation and describes the fabrication process of microstructured optical fibers. The second chapter explores the emission dynamics of cascaded resonant radiations and multiple resonant radiations in a fiber with an oscillating zero-dispersion wavelength. The third chapter deals with the transformation of a dispersive wave into a fundamental soliton when its location is in the anomalous dispersion region. Finally, in the fourth chapter, simultaneoulsy control of the wavelength and duration of ultrashort soliton is demonstrated through the use of specially designed topographic fibers.

Le présent projet vise à étudier de façon analytique et numérique un nouveau type de profil d'indice à l'intérieur d'une fibre optique. Une brève introduction est d'abord présentée pour définir et situer la fibre par rapport aux différents types de guides d'ondes déjà existants. Une approche théorique est développée visant à solutionner l'équation différentielle de propagation, puis un calcul sur ordinateur est effectué pour simuler le comportement de la fibre. Ses propriétés fondamentales sont ensuite présentées et comparées aux propriétés de la fibre à saut d'indice et de la fibre à profil d'indice parabolique convergent. La conclusion comporte une discussion sur l'intérêt du nouveau profil, sur ses avantages, ainsi que sur son éventuelle faisabilité.

De nos jours, Internet devient de plus en plus répandue [i.e. répandu] ; la fibre optique est encore le support idéal pour cette technologie. Cependant, le développement des réseaux en fibre optique est très coûteux. Le but de ce projet est de mettre en place un algorithme d'optimisation des réseaux optiques qui vise la minimisation des coûts relatifs au déploiement et à l'exploitation de ces réseaux. L'algorithme est développé sous forme d'une librairie appelée OptimisationLib ; composée de quatre modules : de vérification, de correction, de calcul de coût et d'optimisation. Ces derniers collaborent ensemble pour donner une solution opérationnelle, avec un coût minimal à un réseau optique donné. La librairie ainsi développée est prête pour être intégrée dans le grand projet du groupe de recherche sur les réseaux de télécommunications appelé ONDE (optical Network Development Environment).

Ce travail de thèse est lié concerne l’étude de composants optoélectroniques à base de nouveaux matériaux semi-conducteurs, les nitrures de gallium (GaN) déposés sur silicium. Les défis qui nous attendent concernent essentiellement la qualité microstructurale des couches et la fabrication de composants fonctionnant à hautes fréquences avec des faibles pertes optiques. Durant ces recherches, il a été nécessaire d’évaluer les propriétés optiques et électro-optiques par la technique du couplage prisme, sur des configurations GaN/Si. Il a été démontré que les indices de réfraction du GaN restent relativement élevés (n0=2.285 à la longueur d’onde λ=1.5µm), assez comparables à ceux obtenus sur le substrat de référence, le saphir. Des analyses en température ont également permis de vérifier la stabilité des indices. Par contre, nous avons pu observer une augmentation des pertes de propagation optique, liées à la forte densité de dislocations dans la couche GaN. Une première démonstration des effets électro-optiques de type Pockels a pu être réalisée au cours de cette thèse. Pour une structure d’épaisseur 1µm, nous avons relevé des coefficients r13 de l’ordre de +1pm/V et r33 de +1.67 pm/V, soit 50% supérieurs à ceux du GaAs. L’ensemble de ces travaux doit permettre la conception de composants de type modulateurs et commutateurs optiques. / This research is related to the study of optoelectronic devices based on new gallium nitride semi-conductors (GaN) deposited on silicon. The aim concerns essentially the microstructural quality of the materials and the fabrication of components operating at high frequency with limited optical propagation loss. During this study, we have evaluated the optical properties as well as the electro-optic ones by prism coupling into GaN on Si. We have demonstrated that the refractive index of GaN remains relatively constant to a value of 2.285 at λ=1.5µm, comparable to the index reported for the reference structure, GaN/sapphire. The influence of temperature has been also investigated, showing a relative stability of the index. The increase of optical loss is observed as a consequence of the higher dislocation density in GaN deposited on Si. The investigation of electro-optic effect is proposed here: we report Pockels coefficients r13=+1pm/V and r33=+1.67pm/V: they are higher to 50% than those obtained in well-known GaAs semiconductors. This study will allows us to design and fabricate optical components as modulators and switches.

Mémoire de recherche diplôme de conservateur des bibliothèques : Bibliothéconomie : Villeurbanne, ENSSIB : 2006. / Texte intégral.

Reproduction de : Thèse doctorat : Physique. Optoélectronique : Metz : 2002. / Titre provenant de l'écran-titre. Notes bibliographiques.

Thèse doctorat : Electronique,Electrotechnique et Automatique.Optique et laser, Optoélectronique : Strasbourg 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 5 p.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 44-46. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèses (Ph.D.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2002. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juillet 2006). Publié aussi en version papier.

Th. doct.--Signal et images--Paris--ENST, 1995. / Bibliogr. p. 181-188. Résumé.