Applications des peignes de fréquences optiques « duals »
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Applications des peignes de fréquences optiques « duals » Équipe du Professeur Jérôme Genest Centre d’optique et laser Présenté par Michel Têtu Photonics North – 29 mai 2014. Peigne de fréquences optiques. Peigne de fréquences <TF> Train d’impulsions Référencement.

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Applications des peignes de fréquences optiques « duals » Équipe du Professeur Jérôme Genest

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Presentation Transcript


Applications des peignes de fr quences optiques duals quipe du professeur j r me genest

Applications des peignes de fréquences optiques « duals »

Équipe du Professeur Jérôme Genest

Centre d’optique et laser

Présenté par Michel Têtu

Photonics North – 29 mai 2014


Peigne de fr quences optiques

Peigne de fréquences optiques

  • Peigne de fréquences <TF> Train d’impulsions

  • Référencement

Fréquence de répétition: frep

Taux de répétition: trep

Décalage de fréquence “porteuse-enveloppe”: f0

Glissement de phase: Δφ=2πf0 /frep

Métrologie de précision: faire f0=0

MPI et NIST

Auto-référencement : 2(fm + f0) = f2m +f0

Parlons Affaires

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Peignes de fr quences optiques duals

Peignes de fréquences optiques « duals »

  • Schéma général

  • Éléments requis

    • Deux lasers pulsés de façon périodique à des taux différents

    • Une électronique de contrôle et commande des paramètres lasers

    • FC1 signal d’interrogation, FC2 signal d’oscillateur local

    • Photodétecteurs rapides pour générer des signaux hétérodynes RF

    • Électronique numérique d’acquisition des données

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Brevet de l universit laval quipe j r me genest copl

Brevet de l’Université Laval:Équipe Jérôme Genest (COPL)

  • Montage considéré

  • Traitement numérique et référencement

  • Éléments caractéristiques

    • Lasers à fibre ML, Filtres FBG étroits ou lasers cw, détection hétérodyne, traitement numérique (A&P, FFT)

  • Référencement numérique à postériori

    • Calibration échelle fréquence & décalage initial de fréquence

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Protection de la propri t intellectuelle

Protection de la propriété intellectuelle

  • Brevets américains (Obtenus)

    • US 8,477,314 “Referencing of the beating spectra of frequency combs” (Method), 2013-07-02

    •  US 8,625,101: “Referencing of the beating spectra of frequency combs” (System), 2014-01-07

  • Brevet japonais (Obtenu)

    • JN 520736 “Referencing of the beating spectra of frequency combs”, 2013-04-26

  • Brevet canadien (En instance)

    • CA 2690910 “Referencing of the beating spectra of frequency combs”, requête d’examen: 2013-06-07

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Principe d application

Principe d’application

  • Interférogramme

  • Spectre

  • Interférométrie <TF> Spectrométrie

    • Fonction de transfert complexe (amplitude et phase)

      • Réponse impulsionnelle <TF> Réponse en fréquence

  • Exemple: Spectre d’absorption moléculaire

Amplitude, sur une échelle logarithmique, des interférogrammes corrigés pour les quatre canaux : Source, Source + HCN, FBG 1 et FBG 2.

(b) amplitude de la réponse en fréquence optique des quatre canaux après que toutes les corrections soient appliquées.

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Balayages quivalents

Balayages équivalents

trep1

t

tk

t0

t2

t3

t1

t4

  • Trains d’impulsion

    • Fréquences de répétition :

      • frep1, frep2 (p.e. 100 MHz)

    • Taux de répétition:

      • trep2, trep1 (p.e. 10 ns)

trep2

t

*tk

*t3

*t4

*t1

*t0

*t2

0Δt

3Δt

4Δt

kΔt

1Δt

2Δt

  • Valeurs caractéristiques

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Avantages techniques

Avantages techniques

  • Les mesures sont effectuées dans le domaine RF, après hétérodyne entre les signaux des deux peignes ;

  • Une grande sensibilité de la détection ;

  • Un balayage en temps et/ou en fréquence équivalent très rapide ;

  • Un délai de propagation optique équivalent plutôt grand.

  • Aucune pièce mobile requise ;

  • Une grande plage de fréquence optique (ou longueur d’onde) couverte instantanément;

  • Une résolution du contraste de phase très grande.

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Domaines d application

Domaines d’application

  • Applications (Instrumentation test et mesure)

    • Spectroscopie par transformation de Fourier rapide

    • OTDR (Optical Time Domain Reflectometry)

    • OCT (Optical CoherenceTomography)

    • LIDAR (LIghtDetectionAnd Ranging)

    • Analyse des propriétés optiques de composants (OVA)

    • Analyse de signaux optiques (ONA)

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Pour plus d information

Pour plus d’information

Professeur Jérôme Genest

418-656-2131 poste 8717

[email protected]

Note: Jérôme Genest mène des travaux de recherche en instrumentation optique.

Il se spécialise plus particulièrement en spectroscopie par transformation de Fourier, en imagerie hyperspectraleet en interférométrie par peignes de fréquences optiques. 

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