Systèmes laser
Le groupe Lasers étudie de nouveaux lasers émettant dans l’infrarouge proche (entre 2 et 3 µm) à base de cristaux dopés thulium ou dysprosium. De nouvelles stratégies de pompage optique sont développés comme la pompage intracavité ou le pompage en cascade pour favoriser l’émission de longueurs d’onde spécifiques. Nous étudions des comportements chaotiques en régime impulsionnel liés à la spectroscopie riche des ions Tm3+. Collaboration avec le CIMAP de Caen, le CORIA de Rouen, Chimie Paristech et l’IRCER de Limoges, financements : ANR Splendid2 et ANR Duplex.
Le groupe laser travaille également sur la mise au point de sources laser innovantes à base d’architectures innovantes combinant amplificateurs à fibres optiques dopées par des ions des terres rares et des cristaux solides pour aller au-delà des limites imposées par les effets non linéaires délétères (diffusion Brillouin stimulée, diffusion Raman stimulée, auto-modulation de phase….). Pour élargir les domaines spectraux des ions de terres rares (Yb, Nd, Er, Ho..), des systèmes non linéaires originaux sont mises en œuvre pour étendre les performances des systèmes laser de l’UV à l’IR pour ainsi s’adapter aux exigences des diverses applications développées dans le cadre de nombreuses collaborations.
Parmi les projets en cours on peut citer :
- étude d’une architecture laser innovante hybride combinant des amplificateurs à fibre et à cristaux dopés ytterbium pour le pompage d’étages de conversion non linéaire dans l’infrarouge proche pour des applications Lidars à absorption différentielle. Collaboration avec l’ONERA DPHY dans le cadre du projet européen SIROCO, étude de cristaux de ppKTP développé par le KTH (Suède) pour le concept d’OPO sans cavité.
- étude d’un laser hybride (fibres et cristaux dopés ytterbium), avec un élargissement spectral spécifique pour développer le prototype d’un système LIDAR UV pour des mesures de vent par effet Doppler (collaboration avec l’ONERA DOTA) dans le cadre de la réduction de consommation des avions de ligne de nouvelle génération, dans le cadre du projet européen UP Wing.
- étude d’un système laser nanoseconde accordable dans l’IR par amplification paramétrique optique d’une source laser continue accordable dans des cristaux de ppLN pompés par un laser à fibre dopée ytterbium. Application à la glycomique (chimie analytique des glycanes) en collaboration avec l’ILM de Lyon et Amplitude dans le cadre de l’ANR Milpats.
Membres permanents : Frédéric Druon, Xavier Delen, Patrick Georges
Doctorants actuels : Marie-Céline Gauthier-Danve, Matthieu Glasset
Anciens doctorants : Thomas Hamoudi, Hippolyte Dupont, Antoine Zheng, Jonathan Pouillaude
Quelques publications récentes relatives à cette thématique
“Off-resonance intracavity up-conversion pumping architecture enabling multi-Watt operation of a 2.3-µm Tm:YLF laser”, M. Glasset et al, Opt. Express 33(5), 10715-10725 (2025)
“Development of an all-fiber spliced laser system using Stimulated Brillouin Scattering mitigation techniques and achieving 50ns, 10 kW peak power for lidar applications”, J. Pouillaude et al, Opt. Lett. 50, 1743-1746 (2025)
“High-power 2.3 µm Tm:YLF laser with intracavity upconversion pumping by a Nd:ASL laser at 1051 nm”, H. Dupont et al, Optics Letters, Vol. 49, N°8, pp. 2093-2096 (2024)
"High power, tunable hybrid fiber/bulk laser at 1030 nm and parametric frequency conversion in the near and mid-infrared" T. Hamoudi et al, Applied Physics B, Vol. 128, Issue 5, N°93, pp27604- 27611 (2022)