Caractérisation d'impulsions brèves. Mise en forme temporelle et Spectrale pour une application à l'endomicroscopie bi-photonique

Mickaël Lelek (1)

1 PHOTONIQUE

This work first of all relates to two original techniuqes od single shot temporal characterization of short light pulses. A liquid core fibre autocorrelator based on two photon fluorescence is demonstrated. The second method, named SPIRIT is based on spectral interferometry resolved in time. It implements an interferometric stage followed by a non-linear stage of all optical time sampling. A two dimensional evolution of SPIRIT benefiting from spectral and temporal dimensions is also presented.
The second part of this work relates to femtosecond pulse delivery with optical fibers for an application to non-linear endomicroscopy. TEmporal and spectral shaping allows the compensation for chromatic dispersion and self phase modulation occuring in the endoscopic fiber that is made of a bundle of thousands of optical fibers. The non-linear endomicrsocope allowed the recording of two photon images of human colon cells for a low average power incident on the biological tissues.

Ce travail concerne tout d'abord deux techniques originales de caractérisation monocoup d'impulsions lumineuses brèves. un autocorrélateur à deux photons à fibre optique à coeur liquide fluorescent est tout d'abord présenté. La seconde méthode, nommée SPIRIT, s'appuie sur l'interférométrie spectrale à décalage résolue temporellement sans référence. Elle met en oeuvre une étape interférométrique suivie d'une étape non-linéaire d'échantillonnage temporel tout optique. Une évolution bi-dimensionnelle de SPIRIT profitant des dimensions spectrale et temporelle et également démontrée.
La seconde partie de ce travail concerne une technique d'acheminement d'impulsions femtosecondes énergétiques par fibre optique en vue d'une application à l'endomicroscopie non-linéaire. La mise en forme temporelle et spectrale du signal permet de pré-compenser la dipersion chromatique et l'automodulation de phase se produisant dans la fibre endoscopique constituée d'un faisceau de milliers de fibres optiques. L'endomicroscope non-linéaire a permis l'enregistrement d'images bi-photoniques de cellules de colon humain pour une puissance moyenne faible.

Mots clés: caractérisation cohérente d'impulsions ultra-brèves; Fluorescence par absorption à deux photons; imagerie non-linéaire; endomicroscopie; propagation d'impulsions brèves dans des fibres optiques; interférométrie spectrale à décalage; battements spatio-temporels; porte optique ultra-rapide; caractérisation cohérente d'impulsions ultra-brèves.

Domaines: Physique Atomique [physics.atom-ph]

Mickaël Lelek. Caractérisation d'impulsions brèves. Mise en forme temporelle et Spectrale pour une application à l'endomicroscopie bi-photonique. Physique Atomique [physics.atom-ph]. Université de Limoges, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00141705⟩