Transport d'impulsions femtosecondes par fibres optiques pour des applications à la biophotonique
Résumé
Ce travail concerne le transport d'impulsions femtosecondes par fibre optique pour des applications à la biophotonique. Le 1er chapitre est consacré à un état de l'art du sujet, mettant en évidence la problématique liée aux effets dispersifs et non linéaires qui déforment les impulsions lors de leur propagation dans une fibre. Deux solutions sont proposées : utiliser des fibres non conventionnelles ou des fibres standard. Le 2ème chapitre est consacré aux systèmes de compensation de la dispersion. Un état de l'art introduit le sujet et présente l'étireur à grisms de façon générale. Cet étireur est modélisé numériquement puis étudié expérimentalement. Le chapitre 3 est consacré à l'acheminement d'impulsions femtosecondes par une fibre non standard avec une source ultralarge bande. La dispersion est compensée par un étireur grisms. Le système est modélisé puis validé expérimentalement. L'étireur à grisms, complété par un modulateur spatial de lumière permet de réaliser du façonnage d'impulsions en amplitude et en phase en sortie de cette fibre. Dans le chapitre 4, l'acheminement d'impulsions femtosecondes est adapté pour une fibre standard avec un oscillateur standard. Dans le chapitre 5, toutes ces notions sont articulées pour être appliquées à la spectroscopie et à la microscopie multiphotonique par fibre optique. Une analyse spectrale de réponses multiphotoniques endogènes de tissus biologiques en position proximale est effectuée. Des images d'échantillons biologiques par microscopie multiphotonique fibrée sont présentées et l'évolution vers l'endomicroscopie est abordée.